KR20150044839A - Negative electrode for secondary cell, secondary cell, slurry composition, and manufacturing method - Google Patents

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Abstract

부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유하는 2 차 전지용 부극으로서, 상기 수용성 중합체가, 술폰산기 함유 단량체 단위 0.1 중량% ∼ 15 중량%, 및 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 0.5 중량% ∼ 10 중량% 를 함유하는 공중합체인 2 차 전지용 부극 ; 그리고 그것을 포함하는 2 차 전지 등.A negative electrode for a secondary battery comprising a negative electrode active material, a particulate binder and a water-soluble polymer, wherein the water-soluble polymer contains 0.1 to 15% by weight of a sulfonic acid group-containing monomer unit and 0.5 to 10% by weight of a fluorine-containing (meth) A negative electrode for a secondary battery, which is a copolymer containing hydrogen peroxide, and a secondary battery including the negative electrode.

Description

2 차 전지용 부극, 2 차 전지, 슬러리 조성물, 및 제조 방법 {NEGATIVE ELECTRODE FOR SECONDARY CELL, SECONDARY CELL, SLURRY COMPOSITION, AND MANUFACTURING METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a negative electrode for a secondary battery, a secondary battery, a slurry composition, and a method for manufacturing the negative electrode,

본 발명은 2 차 전지용 부극, 2 차 전지, 슬러리 조성물, 및 2 차 전지용 부극의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a negative electrode for a secondary battery, a secondary battery, a slurry composition, and a manufacturing method of a negative electrode for a secondary battery.

최근, 노트북 컴퓨터, 휴대 전화, PDA (Personal Digital Assistant) 등의 휴대 단말의 보급이 현저하다. 이들 휴대 단말의 전원으로서 사용되고 있는 2 차 전지에는, 예를 들어 니켈 수소 2 차 전지, 리튬 이온 2 차 전지 등이 다용되고 있다. 휴대 단말은 보다 쾌적한 휴대성이 요구되어 소형화, 박형화, 경량화 및 고성능화가 급속히 진행되고, 그 결과, 휴대 단말은 여러 가지 장소에서 이용되게 되고 있다. 또, 2 차 전지에 대해서도, 휴대 단말에 대한 것과 마찬가지로, 소형화, 박형화, 경량화 및 고성능화가 요구되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, portable terminals such as a notebook computer, a mobile phone, and a PDA (Personal Digital Assistant) have become popular. As a secondary battery used as a power source for these portable terminals, for example, a nickel hydrogen secondary battery, a lithium ion secondary battery, and the like have been used. Portable terminals are demanded to be more comfortable to carry, and miniaturization, thinning, weight reduction, and high performance are progressing rapidly, and as a result, portable terminals are used in various places. Also, as with the portable terminal, the secondary battery is required to be downsized, thinned, lightweight, and high in performance.

2 차 전지의 고성능화를 위해서, 전극, 전해액 및 그 밖의 전지 부재의 개량이 검토되고 있다. 이 중, 전극은, 통상적으로, 물이나 유기 용매 등의 용매에 바인더 (결착제) 가 되는 중합체를 분산 또는 용해시킨 액상의 조성물에, 전극 활물질 및 필요에 따라 도전성 카본 등의 도전제를 혼합하여 슬러리 조성물을 얻고, 이 슬러리 조성물을 집전체에 도포하고, 건조시켜 제조된다. 전극에 대해서는, 전극 활물질 및 집전체 그 자체의 검토 외에, 전극 활물질 등을 집전체에 결착하기 위한 바인더, 그리고 각종 첨가제의 검토도 이루어지고 있다 (예를 들어 특허문헌 1 ∼ 4 참조).In order to improve the performance of the secondary battery, improvement of electrodes, electrolyte, and other battery members has been studied. Of these, the electrode is usually prepared by mixing an electrode active material and a conductive agent such as a conductive carbon, if necessary, into a liquid composition obtained by dispersing or dissolving a polymer serving as a binder (binder) in a solvent such as water or an organic solvent Obtaining a slurry composition, applying the slurry composition to a current collector, and drying the slurry composition. As for the electrode, in addition to the examination of the electrode active material and the current collector itself, a binder for binding the electrode active material to the current collector and various additives have been studied (see, for example, Patent Documents 1 to 4).

예를 들어, 특허문헌 1 이나 특허문헌 2 에는, 탄소재 활물질 및 수분산 에멀션 수지와 수용성 고분자 화합물로 구성되는 결합제를 함유하는 비수계 2 차 전지의 부극용 슬러리가 기재되어 있다. 수용성 고분자 화합물로서는, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산나트륨 등이 기재되어 있다. 이것에 의하면, 전지의 도포막 강도나 도포막 밀도가 양호하게 되는 취지가 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a negative electrode slurry for a nonaqueous secondary battery containing a carbonaceous active material and a binder composed of an aqueous dispersion emulsion resin and a water-soluble polymer compound. Examples of the water-soluble polymer compound include polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, sodium polyacrylate, and the like. According to this, it is described that the coating film strength and the coating film density of the battery are improved.

특허문헌 3 에는, 불소 함유 불포화 단량체 0.02 ∼ 13 중량%, 지방족 공액 디엔 단량체 10 ∼ 38 중량%, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 0.1 ∼ 10 중량% 및 이들과 공중합 가능한 다른 단량체 49 ∼ 88.88 중량% 로 구성되는 단량체 조성물을 유화 중합하여 얻어진 공중합체 라텍스로 이루어지는 2 차 전지 전극용 바인더가 기재되어 있다. 이것에 의하면, 배합 안정성, 내블로킹성, 내가루빠짐 적성, 결착력이 우수한 취지가 기재되어 있다.Patent Document 3 discloses a fluorine-containing copolymer containing 0.02 to 13 wt% of a fluorine-containing unsaturated monomer, 10 to 38 wt% of an aliphatic conjugated diene monomer, 0.1 to 10 wt% of an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, and 49 to 88.88 wt% There is disclosed a binder for a secondary battery electrode comprising a copolymer latex obtained by emulsion polymerization of a monomer composition to be constituted. According to this, it is disclosed that the compounding stability, the blocking resistance, the resistance to dropping dust and the binding force are excellent.

또한, 특허문헌 4 에는, (메트)아크릴산불화알킬 등의 불소 원자 함유 단량체 유래의 단량체 단위를 갖는 중합체로 이루어지는 2 차 전지 전극용 바인더가 기재되어 있다. 그리고, 도포성을 향상시키거나 충방전 특성을 향상시키기 위해서, 셀룰로오스계 폴리머, 폴리아크릴산염 등을 첨가할 수 있는 취지가 기재되어 있다. 이것에 의하면, 활물질과의 결착성이 지속적으로 양호한 전극이 얻어지는 취지가 기재되어 있다.Patent Document 4 discloses a binder for a secondary battery electrode comprising a polymer having a monomer unit derived from a fluorine atom-containing monomer such as alkyl (meth) acrylate. It is described that cellulose-based polymers, polyacrylic acid salts and the like can be added in order to improve the coating property and improve the charge-discharge characteristics. According to this, it is described that an electrode having a good bondability with the active material is continuously obtained.

일본 공개특허공보 2003-308841호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-308841 일본 공개특허공보 2003-217573호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-217573 일본 공개특허공보 2010-146870호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-146870 일본 공개특허공보 2002-42819호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-42819

2 차 전지에 있어서는, 충방전에 수반하여, 부극에 함유되는 전극 활물질의 입자가 팽창 및 수축하는 경우가 있다. 이와 같은 팽창 및 수축이 반복되면, 점차 부극이 팽창되어, 2 차 전지가 변형될 가능성이 있다. 그래서, 상기와 같은 부극의 팽창을 억제할 수 있는 기술의 개발이 요망된다.In the secondary battery, the particles of the electrode active material contained in the negative electrode may expand and shrink in accordance with charging and discharging. When such expansion and contraction are repeated, there is a possibility that the negative electrode gradually expands and the secondary battery is deformed. Therefore, development of a technique capable of suppressing the expansion of the negative electrode as described above is desired.

또, 종래의 2 차 전지에는, 예를 들어 60 ℃ 라는 고온 환경에서 보존하면 용량이 저하되는 것이 있었다. 그래서, 2 차 전지를 고온 환경에서 보존한 경우라도 당해 2 차 전지의 용량의 저하를 억제할 수 있는 기술의 개발도 요망되고 있다.In addition, the capacity of the conventional secondary battery is deteriorated when it is stored in a high temperature environment of, for example, 60 占 폚. Therefore, even if the secondary battery is stored in a high-temperature environment, development of a technique capable of suppressing the deterioration of the capacity of the secondary battery is also desired.

또한, 2 차 전지에 있어서는, 고온 환경 및 저온 환경 중 어느 것에 있어서도, 사이클 특성, 출력 특성 등의 특성이 양호한 것이 요구된다.Also, in the secondary battery, it is required that the characteristics such as the cycle characteristics and the output characteristics are good in both the high-temperature environment and the low-temperature environment.

본 발명은 상기 서술한 과제를 감안하여 창안된 것으로, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있고, 고온 환경에서 보존한 경우라도 용량이 저하되기 어렵고, 고온 환경 및 저온 환경 중 어느 것에 있어서도 특성이 양호한 2 차 전지를 실현할 수 있는 2 차 전지용 부극, 상기의 2 차 전지용 부극을 제조할 수 있는 부극용 슬러리 조성물 및 2 차 전지용 부극의 제조 방법, 그리고, 상기의 2 차 전지용 부극을 구비한 2 차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of the Invention The present invention was conceived in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a negative electrode capable of suppressing expansion of a negative electrode accompanied with charge and discharge, A negative electrode for a secondary battery capable of realizing a secondary battery having excellent characteristics, a slurry composition for a negative electrode capable of producing the negative electrode for the secondary battery, a method for producing the negative electrode for a secondary battery, And to provide a secondary battery.

본 발명자는 상기의 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 2 차 전지용 부극의 전극 활물질층에, 술폰산기 함유 단량체 단위와, 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 각각 특정 비율로 함유하는 수용성 중합체를 함유시킴으로써, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있고, 또한, 고온 환경에서 보존한 경우라도 용량을 저하되기 어렵게 할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a water-soluble polymer containing a sulfonic acid group-containing monomer unit and a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit in a specific ratio, It is possible to suppress the expansion of the negative electrode accompanied by charge and discharge and to make it difficult to lower the capacity even when stored in a high temperature environment, thereby completing the present invention.

즉, 본 발명에 의하면 이하의〔1〕∼〔11〕이 제공된다.That is, according to the present invention, the following [1] to [11] are provided.

〔1〕부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유하는 2 차 전지용 부극으로서, [1] A negative electrode for a secondary battery containing a negative electrode active material, a particulate binder and a water-soluble polymer,

상기 수용성 중합체가,The water-

술폰산기 함유 단량체 단위 0.1 중량% ∼ 15 중량%, 및 0.1 to 15% by weight of sulfonic acid group-containing monomer units, and

불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 0.5 중량% ∼ 10 중량% 를 함유하는 공중합체인 2 차 전지용 부극.And 0.5 to 10% by weight of a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit.

〔2〕상기 수용성 중합체가 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유하는〔1〕에 기재된 2 차 전지용 부극.[2] The negative electrode for a secondary battery according to [1], wherein the water-soluble polymer contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit.

〔3〕상기 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체가 에틸렌성 불포화 모노카르복실산 단량체인〔2〕에 기재된 2 차 전지용 부극.[3] The negative electrode for a secondary battery according to [2], wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer.

〔4〕상기 부극 활물질이 리튬을 흡장 및 방출할 수 있고, 금속을 함유하는〔1〕∼〔3〕중 어느 1 항에 기재된 2 차 전지용 부극.[4] The negative electrode for a secondary battery according to any one of [1] to [3], wherein the negative electrode active material is capable of absorbing and desorbing lithium and contains a metal.

〔5〕상기 금속이 규소인〔4〕에 기재된 2 차 전지용 부극.[5] The negative electrode for a secondary battery according to [4], wherein the metal is silicon.

〔6〕상기 입자상 바인더가 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 중합체를 함유하는〔1〕∼〔5〕중 어느 1 항에 기재된 2 차 전지용 부극.[6] The negative electrode for a secondary battery according to any one of [1] to [5], wherein the particulate binder contains a polymer containing an aliphatic conjugated diene monomer unit.

〔7〕상기 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 중합체가 방향족 비닐 단량체 단위를 추가로 함유하는〔6〕에 기재된 2 차 전지용 부극.[7] The negative electrode for a secondary battery according to [6], wherein the polymer containing the aliphatic conjugated diene monomer unit further contains an aromatic vinyl monomer unit.

〔8〕정극, 부극, 전해액 및 세퍼레이터를 구비하고, 상기 부극이〔1〕∼〔7〕중 어느 1 항에 기재된 2 차 전지용 부극인 2 차 전지.[8] A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, wherein the negative electrode is the negative electrode for a secondary battery according to any one of [1] to [7].

〔9〕부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유하는 슬러리 조성물로서, [9] A slurry composition containing a negative electrode active material, a particulate binder and a water-soluble polymer,

상기 수용성 중합체가,The water-

술폰산기 함유 단량체 단위 0.1 중량% ∼ 15 중량%, 0.1 to 15% by weight of a sulfonic acid group-containing monomer unit,

불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 0.5 중량% ∼ 10 중량% 를 함유하는 공중합체인 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물.And 0.5 to 10% by weight of a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit.

〔10〕상기 수용성 중합체가 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유하는〔9〕에 기재된 부극용 슬러리 조성물.[10] The negative electrode slurry composition according to [9], wherein the water-soluble polymer contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit.

〔11〕〔9〕또는〔10〕에 기재된 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물을 집전체 상에 도포하고, 건조시키는 것을 포함하는 2 차 전지용 부극의 제조 방법.[11] A method for producing a negative electrode for a secondary battery, which comprises applying the slurry composition for a secondary battery anode according to [9] or [10] onto a current collector and drying.

본 발명의 2 차 전지용 부극에 의하면, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있고, 고온 환경에서 보존한 경우라도 용량을 저하시키기 어렵고, 또한 고온 환경 및 저온 환경 중 어느 것에 있어서도 특성이 양호한 2 차 전지를 실현할 수 있다.According to the negative electrode for a secondary battery of the present invention, it is possible to suppress the expansion of the negative electrode accompanied by charging and discharging, and it is difficult to lower the capacity even when it is stored in a high temperature environment, and in both of high temperature environment and low temperature environment, A secondary battery can be realized.

본 발명의 2 차 전지는 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있고, 고온 환경에서 보존한 경우라도 용량을 저하시키기 어렵고, 또한 고온 환경 및 저온 환경 중 어느 것에 있어서도 특성이 양호하다.The secondary battery of the present invention can suppress the expansion of the negative electrode accompanied by charging and discharging, and it is difficult to lower the capacity even when it is stored in a high temperature environment, and the characteristics are good in both the high temperature environment and the low temperature environment.

본 발명의 부극용 슬러리 조성물을 사용하면, 본 발명의 2 차 전지용 부극을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물은, 안정성이 높기 때문에, 장기 보존이 가능하고, 사용이 용이하다.When the negative electrode slurry composition of the present invention is used, the negative electrode for a secondary battery of the present invention can be produced. Further, since the negative electrode slurry composition of the present invention has high stability, it can be stored for a long time and is easy to use.

본 발명의 2 차 전지용 부극의 제조 방법에 의하면, 본 발명의 2 차 전지용 부극을 제조할 수 있다.According to the method for producing a negative electrode for a secondary battery of the present invention, the negative electrode for a secondary battery of the present invention can be produced.

이하, 본 발명에 대해 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태 및 예시물로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 특허청구의 범위 및 그 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시해도 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the embodiments and examples described below, and may be arbitrarily changed without departing from the scope of the claims of the present invention and the equivalents thereof.

이하의 설명에 있어서, (메트)아크릴산이란, 아크릴산 및 메타크릴산을 의미한다. 이하의 설명에 있어서, 어느 물질이 수용성이라는 것은, 25 ℃ 에 있어서, 그 물질 0.5 g 을 100 g 의 물에 용해했을 때에, 불용분이 0.5 중량% 미만인 것을 말한다. 또, 어느 물질이 비수용성이라는 것은, 25 ℃ 에 있어서, 그 물질 0.5 g 을 100 g 의 물에 용해했을 때에, 불용분이 90 중량% 이상인 것을 말한다.In the following description, (meth) acrylic acid means acrylic acid and methacrylic acid. In the following description, "water-soluble" means that when 0.5 g of the substance is dissolved in 100 g of water at 25 ° C., the content of insolubles is less than 0.5% by weight. The term "water-insoluble" means that the insoluble matter is not less than 90% by weight at 25 ° C. when 0.5 g of the substance is dissolved in 100 g of water.

[1. 2 차 전지용 부극][One. Negative electrode for secondary battery]

본 발명의 2 차 전지용 부극 (이하, 적절히 「본 발명의 부극」 이라고 한다.) 은 부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유한다. 통상적으로, 본 발명의 부극은 집전체와, 상기 집전체의 표면에 형성된 부극 활물질층을 구비하고, 부극 활물질층이 상기의 부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유한다.The negative electrode for a secondary battery of the present invention (hereinafter referred to as "negative electrode of the present invention" as appropriate) contains a negative electrode active material, a particulate binder, and a water-soluble polymer. Typically, the negative electrode of the present invention has a current collector and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector, and the negative electrode active material layer contains the above negative electrode active material, particulate binder, and water-soluble polymer.

[1-1. 부극 활물질][1-1. Negative electrode active material]

부극 활물질은 부극용의 전극 활물질이며, 2 차 전지의 부극에 있어서 전자의 수수(授受)를 하는 물질이다.The negative electrode active material is an electrode active material for the negative electrode, and is a substance that exchanges electrons with the negative electrode of the secondary battery.

예를 들어 본 발명의 2 차 전지가 리튬 이온 2 차 전지인 경우에는, 부극 활물질로서 통상적으로는, 리튬을 흡장 및 방출할 수 있는 물질을 사용한다.For example, when the secondary battery of the present invention is a lithium ion secondary battery, a material capable of occluding and releasing lithium is generally used as the negative electrode active material.

바람직한 부극 활물질의 예로서는, 탄소를 들 수 있다. 탄소로서는, 예를 들어, 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙 등을 들 수 있고, 그 중에서도 천연 흑연을 사용하는 것이 바람직하다.An example of a preferable negative electrode active material is carbon. Examples of the carbon include natural graphite, artificial graphite and carbon black. Of these, natural graphite is preferably used.

바람직한 부극 활물질의 다른 예로서는, 금속을 함유하는 물질을 들 수 있다. 특히, 주석, 규소, 게르마늄 및 납으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 부극 활물질이 바람직하다. 이들의 원소를 함유하는 부극 활물질은 불가역 용량이 작기 때문이다.Another example of a preferable negative electrode active material is a material containing a metal. In particular, a negative electrode active material containing at least one selected from the group consisting of tin, silicon, germanium and lead is preferable. This is because the negative electrode active material containing these elements has a small irreversible capacity.

이 중에서도, 규소를 함유하는 부극 활물질이 바람직하다. 규소를 함유하는 부극 활물질을 사용함으로써, 리튬 이온 2 차 전지의 전기 용량을 크게 하는 것이 가능해진다. 또, 일반적으로 규소를 함유하는 부극 활물질은 충방전에 수반하여 크게 (예를 들어 5 배 정도로) 팽창 및 수축하지만, 본 발명의 부극에 있어서는, 규소를 함유하는 부극 활물질의 팽창 및 수축에 의한 전지 성능의 저하를 억제할 수 있다.Among them, a negative electrode active material containing silicon is preferable. By using a negative electrode active material containing silicon, the electric capacity of the lithium ion secondary battery can be increased. In general, the negative electrode active material containing silicon expands and contracts largely (for example, about 5 times) with charge and discharge. In the negative electrode of the present invention, however, the negative electrode active material containing silicon Deterioration of performance can be suppressed.

규소를 함유하는 활물질의 예로서는, 금속 규소로 이루어지는 활물질, 규소와 다른 원소의 화합물로 이루어지는 활물질 (이하에 있어서 「규소계 활물질」 이라고 하는 경우가 있다.), 및 금속 규소로 이루어지는 활물질과 규소계 활물질의 조합을 들 수 있다.Examples of the silicon-containing active material include an active material made of a metal silicon, an active material made of a compound of silicon and another element (hereinafter sometimes referred to as a "silicon-based active material"), an active material made of a metal silicon, . ≪ / RTI >

또, 부극 활물질은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 상기의 부극 활물질 중, 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 탄소와, 규소를 함유하는 활물질을 조합하여 함유하는 부극 활물질을 사용하는 것이 바람직하다. 부극 활물질로서 탄소와, 규소를 함유하는 활물질을 조합한 것을 사용한 경우, 고전위에서 금속 규소 및 규소계 활물질의 일방 또는 양방으로의 Li 의 삽입 및 탈리가 일어나고, 저전위에서 탄소로의 Li 의 삽입 및 탈리가 일어난다고 추측된다. 이 때문에, 팽창 및 수축이 억제되므로, 리튬 이온 2 차 전지의 사이클 특성을 향상시킬 수 있다.The negative electrode active material may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio. Therefore, two or more kinds of negative electrode active materials may be used in combination. Among them, it is preferable to use a negative electrode active material containing a combination of carbon and an active material containing silicon. When a combination of carbon and silicon-containing active material is used as the negative electrode active material, insertion and desorption of Li into one or both of metal silicon and silicon-based active material occur at a high electric potential, Is expected to occur. Therefore, expansion and contraction are suppressed, so that the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.

규소계 활물질로서는, 예를 들어, SiO, SiO2, SiOx (0.01 ≤ x < 2), SiC, SiOC 등을 들 수 있고, SiOx, SiC 및 SiOC 가 바람직하다. 그 중에서도, 부극 활물질 자체의 팽창이 억제되는 점에서, 규소계 활물질로서 SiOx 를 사용하는 것이 특히 바람직하다. SiOx 는 SiO 및 SiO2 의 일방 또는 양방과 금속 규소로 형성할 수 있는 화합물이다. 이 SiOx 는, 예를 들어, SiO2 와 금속 규소의 혼합물을 가열하여 생성된 일산화규소 가스를, 냉각 및 석출시킴으로써, 제조할 수 있다.Examples of the silicon-based active material include SiO 2 , SiO 2 , SiO x (0.01 ≦ x <2), SiC and SiOC, and SiO x , SiC and SiOC are preferable. Among them, it is particularly preferable to use SiO x as the silicon-based active material since expansion of the negative electrode active material itself is suppressed. SiO x is a compound which can be formed from one or both of SiO and SiO 2 and metal silicon. This SiO x can be produced, for example, by cooling and precipitating silicon monoxide gas produced by heating a mixture of SiO 2 and metal silicon.

탄소와 규소를 함유하는 활물질을 조합하여 사용하는 경우, 규소를 함유하는 활물질은 도전성 카본과 복합화되어 있는 것이 바람직하다. 도전성 카본과의 복합화에 의해, 부극 활물질 자체의 팽창을 억제할 수 있다.When the active material containing carbon and silicon is used in combination, it is preferable that the active material containing silicon is complexed with the conductive carbon. By compounding with the conductive carbon, expansion of the negative electrode active material itself can be suppressed.

복합화의 방법으로서는, 예를 들어, 규소를 함유하는 활물질을 카본에 의해 코팅함으로써 복합화하는 방법 ; 도전성 카본과 규소를 함유하는 활물질을 함유하는 혼합물을 조립함으로써 복합화하는 방법 등을 들 수 있다.Examples of the composite method include a method of forming a composite by coating a silicon-containing active material with carbon, and a method of forming a composite by assembling a mixture containing an electrically conductive carbon and an active material containing silicon.

탄소와, 규소를 함유하는 활물질을 조합하여 함유하는 부극 활물질을 사용하는 경우, 부극 활물질에 있어서, 전체 탄소 원자량 100 중량부에 대해 규소 원자의 양이 0.1 중량부 ∼ 50 중량부인 것이 바람직하다. 이로써, 도전 패스가 양호하게 형성되어, 부극에 있어서의 도전성을 양호하게 할 수 있다.When a negative electrode active material containing a combination of carbon and an active material containing silicon is used, it is preferable that the amount of silicon atoms is 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of carbon atoms in the negative electrode active material. As a result, the conductive path can be well formed, and the conductivity of the negative electrode can be improved.

탄소와, 규소를 함유하는 활물질을 조합하여 함유하는 부극 활물질을 사용하는 경우, 탄소와 규소를 함유하는 활물질의 중량비 (「탄소의 중량」/「규소를 함유하는 활물질의 중량」) 는 바람직하게는 50/50 이상, 보다 바람직하게는 70/30 이상이며, 바람직하게는 97/3 이하, 보다 바람직하게는 90/10 이하이다. 이로써, 2 차 전지의 사이클 특성을 개선할 수 있다.In the case of using a negative electrode active material containing a combination of carbon and silicon-containing active material, the weight ratio (weight of carbon / weight of active material containing silicon) of the active material containing carbon and silicon is preferably 50/50 or higher, more preferably 70/30 or higher, preferably 97/3 or lower, more preferably 90/10 or lower. Thus, the cycle characteristics of the secondary battery can be improved.

(부극 활물질의 형상)(Shape of negative electrode active material)

부극 활물질은 입자상으로 정립된 것이 바람직하다. 입자의 형상이 구형이면, 전극 성형시에, 보다 고밀도인 전극을 형성할 수 있다.It is preferable that the negative electrode active material is formed into a particle shape. When the shape of the particles is spherical, a higher density electrode can be formed at the time of electrode formation.

부극 활물질이 입자인 경우, 그 체적 평균 입자직경은 2 차 전지의 다른 구성 요건과의 균형에서 적절히 선택되고, 통상적으로 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상이며, 통상적으로 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 여기서, 체적 평균 입자직경은 레이저 회절법으로 측정된 입도 분포에 있어서 소직경측으로부터 계산한 누적 체적이 50 % 가 되는 입자직경을 채용한다.When the negative electrode active material is a particle, the volume average particle diameter thereof is suitably selected from a balance with other constituent requirements of the secondary battery, and is usually 0.1 μm or more, preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, But is usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. Here, the volume average particle diameter adopts the particle diameter in which the cumulative volume calculated from the small diameter side is 50% in the particle size distribution measured by the laser diffraction method.

부극 활물질의 비표면적은, 출력 밀도 향상의 관점에서, 통상적으로 2 ㎡/g 이상, 바람직하게는 3 ㎡/g 이상, 보다 바람직하게는 5 ㎡/g 이상이며, 통상적으로 20 ㎡/g 이하, 바람직하게는 15 ㎡/g 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎡/g 이하이다. 부극 활물질의 비표면적은 예를 들어 BET 법에 의해 측정할 수 있다.The specific surface area of the negative electrode active material is usually not less than 2 m 2 / g, preferably not less than 3 m 2 / g, more preferably not less than 5 m 2 / g, usually not more than 20 m 2 / g, Preferably 15 m &lt; 2 &gt; / g or less, and more preferably 10 m &lt; 2 &gt; / g or less. The specific surface area of the negative electrode active material can be measured by, for example, the BET method.

[1-2. 입자상 바인더][1-2. Particulate binder]

입자상 바인더는 부극에 있어서 전극 활물질을 집전체의 표면에 결착시키는 성분이다. 본 발명의 부극에서는, 입자상 바인더가 부극 활물질을 결착함으로써, 부극 활물질층으로부터의 부극 활물질의 탈리가 저감된다. 또, 입자상 바인더는 통상적으로는 부극 활물질층에 함유되는 부극 활물질 이외의 입자도 결착하여, 부극 활물질층의 강도를 유지하는 역할도 달성한다.The particulate binder is a component that binds the electrode active material to the surface of the current collector in the negative electrode. In the negative electrode of the present invention, desorption of the negative electrode active material from the negative electrode active material layer is reduced by binding the particulate binder to the negative electrode active material. The particulate binder also binds particles other than the negative electrode active material contained in the negative electrode active material layer, and also achieves a role of maintaining the strength of the negative electrode active material layer.

입자상 바인더로서는, 부극 활물질을 유지하는 성능이 우수하고, 집전체에 대한 밀착성이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 입자상 바인더로서는 중합체를 함유하는 것을 사용하고, 특히 중합체로부터 실질적으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 입자상 바인더의 중합체는 단독 중합체이어도 되고, 공중합체이어도 된다.As the particulate binder, it is preferable to use one having a high ability of holding the negative electrode active material and having high adhesion to the current collector. Normally, a particulate binder containing a polymer is used, and in particular, those substantially consisting of a polymer can be used. The polymer of the particulate binder may be a homopolymer or a copolymer.

입자상 바인더의 중합체는, 바람직하게는, 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유한다. 지방족 공액 디엔 단량체 단위는 강성이 낮고 유연한 반복 단위이다. 따라서, 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 중합체를 입자상 바인더로서 사용함으로써, 부극 활물질층과 집전체의 충분한 밀착성을 얻을 수 있다.The polymer of the particulate binder preferably contains an aliphatic conjugated diene monomer unit. The aliphatic conjugated diene monomer unit is a low rigid and flexible repeating unit. Therefore, by using a polymer containing an aliphatic conjugated diene monomer unit as a particulate binder, sufficient adhesion between the negative electrode active material layer and the current collector can be obtained.

지방족 공액 디엔 단량체 단위는 지방족 공액 디엔 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다. 지방족 공액 디엔 단량체의 예를 들면, 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-클로르-1,3-부타디엔, 치환 직사슬 공액 펜타디엔류, 치환 및 측사슬 공액 헥사디엔류 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 1,3-부타디엔이 바람직하다.The aliphatic conjugated diene monomer unit is a repeating unit obtained by polymerizing an aliphatic conjugated diene monomer. Examples of the aliphatic conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, Conjugated pentadiene, substituted and side-chain conjugated hexadiene, and the like. Of these, 1,3-butadiene is preferred.

지방족 공액 디엔 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 입자상 바인더의 중합체는 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.One kind of the aliphatic conjugated diene monomer may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio. Therefore, the polymer of the particulate binder may contain only one kind of the aliphatic conjugated diene monomer unit, or two or more kinds may be combined in an arbitrary ratio.

입자상 바인더의 중합체에 있어서, 지방족 공액 디엔 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 20 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상이며, 바람직하게는 70 중량% 이하, 보다 바람직하게는 60 중량% 이하, 특히 바람직하게는 55 중량% 이하이다. 지방족 공액 디엔 단량체 단위의 비율을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 부극의 유연성을 높일 수 있고, 또, 상한치 이하로 함으로써 부극 활물질층과 집전체의 충분한 밀착성을 얻거나, 전극의 내전해액성을 높이거나 할 수 있다.In the polymer of the particulate binder, the proportion of the aliphatic conjugated diene monomer unit is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, preferably 70% by weight or less, more preferably 60% Particularly preferably 55% by weight or less. By setting the ratio of the aliphatic conjugated diene monomer unit to the lower limit value or more in the above range, the flexibility of the negative electrode can be enhanced. When the ratio is less than the upper limit value, sufficient adhesion between the negative electrode active material layer and the current collector can be obtained, .

입자상 바인더의 중합체는, 바람직하게는, 방향족 비닐 단량체 단위를 함유한다. 방향족 비닐 단량체 단위는 안정적이고, 당해 방향족 비닐 단량체 단위를 함유하는 중합체의 전해액에 대한 용해성을 저하시켜 부극 활물질층을 안정화시킬 수 있다.The polymer of the particulate binder preferably contains an aromatic vinyl monomer unit. The aromatic vinyl monomer unit is stable and the solubility of the polymer containing the aromatic vinyl monomer unit in the electrolyte solution is lowered and the negative electrode active material layer can be stabilized.

방향족 비닐 단량체 단위는 방향족 비닐 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다. 방향족 비닐 단량체의 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 스티렌이 바람직하다. 입자상 바인더의 중합체는 방향족 비닐 단량체 단위를 함유하는 것이 바람직하고, 또한, 이미 기술한 바와 같이 입자상 바인더의 중합체는 부타디엔 등의 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 것이 바람직하다. 따라서, 입자상 바인더의 중합체는 지방족 공액 디엔 단량체 단위 및 방향족 비닐 단량체 단위를 함유하는 중합체인 것이 바람직하고, 예를 들어 스티렌·부타디엔 공중합체가 바람직하다.The aromatic vinyl monomer unit is a repeating unit obtained by polymerizing an aromatic vinyl monomer. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, and the like. Among them, styrene is preferable. The polymer of the particulate binder preferably contains an aromatic vinyl monomer unit, and as already described, the polymer of the particulate binder preferably contains an aliphatic conjugated diene monomer unit such as butadiene. Therefore, the polymer of the particulate binder is preferably a polymer containing an aliphatic conjugated diene monomer unit and an aromatic vinyl monomer unit, and for example, a styrene-butadiene copolymer is preferable.

방향족 비닐 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 입자상 바인더의 중합체는 방향족 비닐 단량체를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.One kind of the aromatic vinyl monomer may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio. Therefore, the polymer of the particulate binder may contain only one type of aromatic vinyl monomer, or two or more types may be combined in an arbitrary ratio.

방향족 비닐 단량체를 사용하는 경우, 입자상 바인더의 중합체에는, 잔류 단량체로서 미반응의 지방족 공액 디엔 단량체 및 미반응의 방향족 비닐 단량체가 함유되는 경우가 있다. 그 경우, 입자상 바인더의 중합체가 함유하는 미반응의 지방족 공액 디엔 단량체의 양은 바람직하게는 50 ppm 이하, 보다 바람직하게는 10 ppm 이하이며, 입자상 바인더의 중합체가 함유하는 미반응의 방향족 비닐 단량체의 양은 바람직하게는 1000 ppm 이하, 보다 바람직하게는 200 ppm 이하이다. 입자상 바인더의 중합체가 함유하는 지방족 공액 디엔 단량체의 양을 상기 범위로 억제하면, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물을 집전체의 표면에 도포 및 건조시켜 부극을 제조할 때에, 부극의 표면에 발포에 의한 거칠어짐이 생기거나, 악취에 의한 환경 부하를 일으키거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또, 입자상 바인더의 중합체가 함유하는 방향족 비닐 단량체의 양을 상기 범위로 억제하면, 건조 조건에 따라 생기는 환경 부하 및 부극 표면의 거칠어짐을 억제할 수 있고, 나아가서는 입자상 바인더의 중합체의 내전해액성을 높일 수 있다.When an aromatic vinyl monomer is used, the polymer of the particulate binder may contain unreacted aliphatic conjugated diene monomer and unreacted aromatic vinyl monomer as the residual monomer. In that case, the amount of the unreacted aliphatic conjugated diene monomer contained in the polymer of the particulate binder is preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and the amount of the unreacted aromatic vinyl monomer contained in the particulate binder polymer is Preferably 1000 ppm or less, and more preferably 200 ppm or less. When the amount of the aliphatic conjugated diene monomer contained in the polymer of the particulate binder is controlled within the above range, when the negative electrode slurry composition according to the present invention is applied to the surface of the current collector and dried to produce the negative electrode, It is possible to prevent the occurrence of roughing due to the odor, or the environmental load caused by the odor. When the amount of the aromatic vinyl monomer contained in the polymer of the particulate binder is controlled within the above range, the environmental load caused by the drying conditions and the roughness of the surface of the negative electrode can be suppressed, and further, the electrolyte resistance of the polymer of the particulate binder .

입자상 바인더의 중합체에 있어서, 방향족 비닐 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 35 중량% 이상이며, 바람직하게는 79.5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 69 중량% 이하이다. 방향족 비닐 단량체 단위의 비율을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 본 발명의 2 차 전지용 부극의 내전해액성을 높일 수 있고, 또, 상한치 이하로 함으로써, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물을 집전체에 도포했을 때에 부극 활물질층과 집전체의 충분한 밀착성을 얻을 수 있다.In the polymer of the particulate binder, the proportion of the aromatic vinyl monomer unit is preferably 30% by weight or more, more preferably 35% by weight or more, preferably 79.5% by weight or less, and more preferably 69% by weight or less. By setting the ratio of the aromatic vinyl monomer units to the lower limit value or more in the above range, the electrolyte solution resistance of the negative electrode for a secondary battery of the present invention can be enhanced and by setting the ratio to be not more than the upper limit value, the negative electrode slurry composition according to the present invention Sufficient adhesion between the negative electrode active material layer and the current collector can be obtained.

입자상 바인더의 중합체는, 바람직하게는, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유한다. 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위는 부극 활물질 및 집전체에 대한 흡착성을 높이는 카르복실기 (-COOH 기) 를 함유하고, 강도가 높은 반복 단위이므로, 부극 활물질층으로부터의 부극 활물질의 탈리를 안정적으로 방지할 수 있고, 또, 부극의 강도를 향상시킬 수 있다.The polymer of the particulate binder preferably contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit. Since the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit contains a carboxyl group (-COOH group) which enhances adsorption to the negative electrode active material and the current collector and is a repeating unit having high strength, it is possible to stably prevent the negative active material from being desorbed from the negative electrode active material layer And the strength of the negative electrode can be improved.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다. 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체의 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 모노카르복실산 및 디카르복실산 그리고 그 무수물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물의 안정성의 관점에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산으로 이루어지는 군에서 선택되는 단량체를 단독 또는 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is a repeating unit obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include monocarboxylic acids and dicarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, and their anhydrides. Among them, monomers selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid and itaconic acid are preferably used singly or in combination from the viewpoint of stability of the negative electrode slurry composition according to the present invention.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 입자상 바인더의 중합체는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer may be used singly or in combination of two or more kinds in any ratio. Therefore, the polymer of the particulate binder may contain only one ethylenic unsaturated carboxylic acid monomer unit, or may contain two or more kinds of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units in combination at an arbitrary ratio.

입자상 바인더의 중합체에 있어서, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 0.5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 1 중량% 이상, 특히 바람직하게는 2 중량% 이상이며, 바람직하게는 10 중량% 이하, 보다 바람직하게는 8 중량% 이하, 특히 바람직하게는 7 중량% 이하이다. 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위의 비율을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물의 안정성을 높일 수 있고, 또, 상한치 이하로 함으로써, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리의 점도가 과도하게 높아지는 것을 방지하여 취급하기 쉽게 할 수 있다.In the polymer of the particulate binder, the proportion of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, particularly preferably 2% by weight or more, % Or less, more preferably 8 wt% or less, particularly preferably 7 wt% or less. The stability of the negative electrode slurry composition according to the present invention can be enhanced by setting the ratio of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units to the lower limit value or more within the above range and by setting the ratio to the upper limit value or less, Can be prevented from becoming excessively high and can be easily handled.

입자상 바인더의 중합체는, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한, 상기 서술한 것 이외에도 임의의 반복 단위를 함유하고 있어도 된다. 상기의 임의의 반복 단위에 대응하는 단량체로서는, 예를 들어, 시안화 비닐계 단량체, 불포화 카르복실산알킬에스테르 단량체, 하이드록시알킬기를 함유하는 불포화 단량체, 불포화 카르복실산아미드 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The polymer of the particulate binder may contain an arbitrary repeating unit other than those described above, so far as the effect of the present invention is not significantly impaired. Examples of the monomer corresponding to any of the above repeating units include unsaturated carboxylic acid amide monomers and vinyl cyanide monomers, unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers, hydroxyalkyl groups, and unsaturated carboxylic acid amide monomers. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

시안화 비닐계 단량체로서는, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로르아크릴로니트릴, α-에틸아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴이 바람직하다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the vinyl cyanide monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile,? -Chlor acrylonitrile,? -Ethyl acrylonitrile, and the like. Of these, acrylonitrile and methacrylonitrile are preferable. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

불포화 카르복실산알킬에스테르 단량체로서는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 디메틸푸마레이트, 디에틸푸마레이트, 디메틸말레에이트, 디에틸말레에이트, 디메틸이타코네이트, 모노메틸푸마레이트, 모노에틸푸마레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 및 부틸아크릴레이트가 바람직하다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate , Dimethyl maleate, diethyl maleate, dimethyl itaconate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, and 2-ethylhexyl acrylate. Of these, methyl methacrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate are preferred. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

하이드록시알킬기를 함유하는 불포화 단량체로서는, 예를 들어, β-하이드록시에틸아크릴레이트, β-하이드록시에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시부틸메타크릴레이트, 3-클로로-2-하이드록시프로필메타크릴레이트, 디-(에틸렌글리콜)말레에이트, 디-(에틸렌글리콜)이타코네이트, 2-하이드록시에틸말레에이트, 비스(2-하이드록시에틸)말레에이트, 2-하이드록시에틸메틸푸마레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, β-하이드록시에틸아크릴레이트가 바람직하다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.As the unsaturated monomer containing a hydroxyalkyl group, for example,? -Hydroxyethyl acrylate,? -Hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, Hydroxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, di- (ethylene glycol) maleate, di- (ethylene glycol) itaconate, 2-hydroxyethyl maleate, bis -Hydroxyethyl) maleate, 2-hydroxyethyl methyl fumarate, and the like. Among them,? -Hydroxyethyl acrylate is preferable. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

불포화 카르복실산아미드 단량체로서는, 예를 들어, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴아미드, 메타크릴아미드가 바람직하다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the unsaturated carboxylic acid amide monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide and N, N-dimethylacrylamide. Among them, acrylamide and methacrylamide are preferable. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

또한, 입자상 바인더의 중합체를 구성하는 단량체로서는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 염화비닐, 염화비닐리덴 등, 통상적인 유화 중합에 있어서 사용되는 단량체를 사용해도 된다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.As the monomer constituting the polymer of the particulate binder, for example, monomers used in conventional emulsion polymerization such as ethylene, propylene, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride and vinylidene chloride may be used. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

입자상 바인더의 중합체의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 10000 이상, 보다 바람직하게는 20000 이상이며, 바람직하게는 2000000 이하, 보다 바람직하게는 500000 이하이다. 입자상 바인더의 중합체의 중량 평균 분자량이 상기 범위에 있으면, 본 발명의 부극의 강도 및 부극 활물질의 분산성을 양호하게 하기 쉽다. 입자상 바인더의 중합체의 중량 평균 분자량은, 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 에 의해, 테트라하이드로푸란을 전개 용매로 한 폴리스티렌 환산의 값으로서 구할 수 있다.The weight average molecular weight of the polymer of the particulate binder is preferably 10000 or more, more preferably 20000 or more, preferably 2000000 or less, and more preferably 500000 or less. When the weight average molecular weight of the polymer of the particulate binder is within the above range, the strength of the negative electrode of the present invention and the dispersibility of the negative electrode active material are easily improved. The weight average molecular weight of the polymer of the particulate binder can be determined by gel permeation chromatography (GPC) as a value in terms of polystyrene using tetrahydrofuran as a developing solvent.

입자상 바인더의 유리 전이 온도는 바람직하게는 -75 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 -55 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 -35 ℃ 이상이며, 바람직하게는 40 ℃ 이하, 바람직하게는 30 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 20 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 15 ℃ 이하이다. 입자상 바인더의 유리 전이 온도가 상기 범위임으로써, 부극의 유연성, 결착성 및 권회성, 부극 활물질층과 집전체의 밀착성 등의 특성이 고도로 밸런스되어 바람직하다.The glass transition temperature of the particulate binder is preferably -75 ° C or more, more preferably -55 ° C or more, particularly preferably -35 ° C or more, preferably 40 ° C or less, preferably 30 ° C or less 20 DEG C or less, particularly preferably 15 DEG C or less. When the glass transition temperature of the particulate binder is in the above range, the properties such as the flexibility of the negative electrode, the binding property and the winding property, and the adhesion property between the negative electrode active material layer and the collector are highly balanced.

통상적으로, 입자상 바인더는 비수용성의 중합체가 된다. 따라서, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물에 있어서는, 입자상 바인더는 용매인 물에는 용해되지 않고, 입자가 되어 분산되어 있다. 입자상 바인더가 물 및 유기 용매 (예를 들어 N-메틸-2피롤리돈) 에 용해되는 것인 경우, 바인더가, 부극 활물질에 흡착되고, 그 결과 얻어지는 2 차 전지의 출력 특성이 저하되어 버린다. 입자상 바인더가 비수용성의 중합체임으로써, 상기 문제를 방지할 수 있다. 부극용 슬러리 조성물에 있어서, 입자상 바인더는 물에 입자상으로 분산되어 있는 것이 바람직하다. 부극용 슬러리 조성물로서 바인더가, NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 등의 유기 용매에 용해되고, 입자상의 형상을 유지하고 있지 않는 것을 사용한 경우, 바인더가 부극 활물질 표면에 흡착되어, 출력 특성이 저하된다.Normally, the particulate binder becomes a water-insoluble polymer. Therefore, in the negative electrode slurry composition of the present invention, the particulate binder is dispersed as particles without being dissolved in water as a solvent. In the case where the particulate binder is dissolved in water and an organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone), the binder is adsorbed on the negative electrode active material and the resulting output characteristics of the secondary battery are deteriorated. When the particulate binder is a water-insoluble polymer, the above problems can be avoided. In the negative electrode slurry composition, the particulate binder is preferably dispersed in water in particulate form. When the binder used as the negative electrode slurry composition is dissolved in an organic solvent such as NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) and does not maintain the shape of particles, the binder is adsorbed on the surface of the negative electrode active material, The characteristics are degraded.

입자상 바인더의 입자의 개수 평균 입자직경은 바람직하게는 50 nm 이상, 보다 바람직하게는 70 nm 이상이며, 바람직하게는 500 nm 이하, 보다 바람직하게는 400 nm 이하이다. 입자상 바인더의 개수 평균 입자직경이 상기 범위에 있음으로써, 얻어지는 부극의 강도 및 유연성을 양호하게 할 수 있다. 입자의 존재는 투과형 전자 현미경법이나 쿨터 카운터, 레이저 회절 산란법 등에 의해 용이하게 측정할 수 있다.The number average particle diameter of the particles of the particulate binder is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more, preferably 500 nm or less, and more preferably 400 nm or less. When the number average particle diameter of the particulate binder is in the above range, the strength and flexibility of the resulting negative electrode can be improved. The presence of the particles can be easily measured by a transmission electron microscope, a Coulter counter, a laser diffraction scattering method or the like.

입자상 바인더는, 예를 들어, 상기 서술한 단량체를 함유하는 단량체 조성물을 수계 용매 중에서 중합함으로써 제조된다.The particulate binder is produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the above-described monomer in an aqueous solvent.

단량체 조성물 중의 각 단량체의 비율은, 통상적으로, 입자상 바인더의 중합체에 있어서의 반복 단위 (예를 들어, 지방족 공액 디엔 단량체 단위, 방향족 비닐 단량체 단위, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위 등) 의 비율과 동일하게 한다.The proportion of each monomer in the monomer composition is usually determined by the ratio of the repeating unit (e.g., an aliphatic conjugated diene monomer unit, an aromatic vinyl monomer unit, an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit, etc.) in the polymer of the particulate binder, The same.

수계 용매로서는, 입자상 바인더의 입자의 분산이 가능한 것이면 특별히 한정되는 것은 없고, 통상적으로, 상압에 있어서의 비점이 통상적으로 80 ℃ 이상, 바람직하게는 100 ℃ 이상이며, 통상적으로 350 ℃ 이하, 바람직하게는 300 ℃ 이하의 수계 용매에서 선택된다. 이하, 그 수계 용매의 예를 든다. 이하의 예시에 있어서, 용매명의 뒤의 괄호 내의 숫자는 상압에서의 비점 (단위 ℃) 이며, 소수점 이하는 사사오입 또는 절사된 값이다.The aqueous solvent is not particularly limited as long as it is capable of dispersing particles of the particulate binder, and usually has a boiling point at normal pressure of usually not lower than 80 캜, preferably not lower than 100 캜, usually not higher than 350 캜, Is selected from an aqueous solvent of 300 DEG C or lower. Hereinafter, examples of the aqueous solvent will be given. In the following examples, the numeral in parentheses after the solvent name is the boiling point (unit DEG C) at normal pressure, and the fractional part is the value rounded or truncated.

수계 용매로서는, 예를 들어, 물 (100) ; 다이아세톤알코올 (169), γ-부티로락톤 (204) 등의 케톤류 ; 에틸알코올 (78), 이소프로필알코올 (82), 노르말프로필알코올 (97) 등의 알코올류 ; 프로필렌글리콜모노메틸에테르 (120), 메틸셀로솔브 (124), 에틸셀로솔브 (136), 에틸렌글리콜터셔리부틸에테르 (152), 부틸셀로솔브 (171), 3-메톡시-3-메틸-1-부탄올 (174), 에틸렌글리콜모노프로필에테르 (150), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 (230), 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르 (271), 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 (188) 등의 글리콜에테르류 ; 1,3-디옥소란 (75), 1,4-디옥소란 (101), 테트라하이드로푸란 (66) 등의 에테르류 등을 들 수 있다. 그 중에서도 물은 가연성이 없고, 입자상 바인더의 입자의 분산체가 용이하게 얻어지기 쉽다는 관점에서 특히 바람직하다. 주용매로서 물을 사용하여, 입자상 바인더의 입자의 분산 상태가 확보 가능한 범위에 있어서 상기 기재된 물 이외의 수계 용매를 혼합하여 사용해도 된다.Examples of the water-based solvent include water (100), ketones such as diacetone alcohol (169) and gamma -butyrolactone (204), ethyl alcohol (78), isopropyl alcohol (82), n-propyl alcohol ), Propylene glycol monomethyl ether (120), methyl cellosolve (124), ethyl cellosolve (136), ethylene glycol tertiary butyl ether (152), butyl cellosolve (171) (174), ethylene glycol monopropyl ether (150), diethylene glycol monobutyl ether (230), triethylene glycol monobutyl ether (271), dipropylene glycol monomethyl ether (188), and ethers such as 1,3-dioxolane (75), 1,4-dioxolane (101), and tetrahydrofuran (66). Among them, water is not particularly flammable, and it is particularly preferable from the viewpoint that a dispersion of particles of the particulate binder is easy to be easily obtained. Water may be used as a main solvent and an aqueous solvent other than the above-described water may be mixed in a range in which the dispersion state of the particles of the particulate binder can be ensured.

중합 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 용액 중합법, 현탁 중합법, 괴상 중합법, 유화 중합법 등의 어느 방법도 사용할 수 있다. 중합 방법으로서는, 예를 들어 이온 중합, 라디칼 중합, 리빙 라디칼 중합 등 어느 방법도 사용할 수 있다. 고분자량체가 얻기 쉬운 것, 그리고, 중합물이 그대로 물에 분산된 상태로 얻어지므로 재분산화의 처리가 불필요하고, 그대로 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물의 제조에 제공할 수 있는 것 등, 제조 효율의 관점에서, 그 중에서도 유화 중합법이 특히 바람직하다.The polymerization method is not particularly limited, and any method such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, an emulsion polymerization method and the like can be used. As the polymerization method, any methods such as ion polymerization, radical polymerization, and living radical polymerization can be used. A high molecular weight material is easily obtained and a polymer is obtained in a state in which the polymer is dispersed in water as it is. Therefore, it is unnecessary to carry out redispersion treatment and can be provided for production of a negative electrode slurry composition according to the present invention. Among them, the emulsion polymerization method is particularly preferable.

유화 중합법은, 통상적으로는 통상적인 방법에 의해 실시한다. 예를 들어, 「실험 화학 강좌」 제 28 권, (발행원 : 마루젠 (주), 일본 화학회편) 에 기재된 방법으로 실시한다. 즉, 교반기 및 가열 장치가 부착된 밀폐 용기에 물과 분산제, 유화제, 가교제 등의 첨가제와, 중합 개시제와 단량체를 소정의 조성이 되도록 첨가하고, 용기 중의 조성물을 교반하여 단량체 등을 물에 유화시켜, 교반하면서 온도를 상승시켜 중합을 개시하는 방법이다. 혹은, 상기 조성물을 유화시킨 후에 밀폐 용기에 넣어 동일하게 반응을 개시시키는 방법이다.The emulsion polymerization method is usually carried out by a conventional method. For example, the method described in &quot; Experimental Chemistry Lecture &quot; vol. 28, (published by Maruzen Co., Ltd., Japan Chemical Society). That is, an additive such as water, a dispersing agent, an emulsifying agent, a crosslinking agent, etc., a polymerization initiator and a monomer are added to a closed container with a stirrer and a heating device so as to have a predetermined composition and the composition in the container is stirred to emulsify the monomer or the like into water , And the temperature is raised while stirring to initiate polymerization. Alternatively, the composition is emulsified and then placed in a sealed container to initiate the reaction in the same manner.

중합 개시제로서는, 예를 들어, 과산화라우로일, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 3,3,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드 등의 유기 과산화물 ; α,α'-아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물 ; 과황산암모늄 ; 과황산칼륨 등을 들 수 있다. 중합 개시제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the polymerization initiator include, for example, lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxypivalate, 3,3,5-trimethylhexanoyl peroxide Organic peroxides such as?,? '-Azobisisobutyronitrile, and the like; ammonium persulfate; and potassium persulfate. One type of polymerization initiator may be used alone, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio.

유화제, 분산제, 중합 개시제 등은 이들의 중합법에 있어서 일반적으로 사용되는 것이며, 통상적으로는 그 사용량도 일반적으로 사용되는 양으로 한다. 또 중합에 있어서는, 시드 입자를 채용하여 시드 중합을 실시해도 된다.The emulsifier, the dispersant, the polymerization initiator and the like are generally used in these polymerization methods, and the amount of the emulsifier, the dispersant, and the polymerization initiator is generally used. In the polymerization, seed polymerization may be carried out by employing seed particles.

중합 온도 및 중합 시간은 중합 방법 및 중합 개시제의 종류 등에 따라 임의로 선택할 수 있고, 통상적으로, 중합 온도는 약 30 ℃ 이상, 중합 시간은 0.5 시간 ∼ 30 시간 정도이다.The polymerization temperature and the polymerization time may be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the kind of the polymerization initiator, and usually the polymerization temperature is about 30 캜 or higher and the polymerization time is about 0.5 to 30 hours.

또, 아민류 등의 첨가제를 중합 보조제로서 사용해도 된다.In addition, additives such as amines may be used as polymerization auxiliary agents.

또한, 이들의 방법에 의해 얻어지는 입자상 바인더의 입자의 수계 분산액을, 예를 들어 알칼리 금속 (예를 들어, Li, Na, K, Rb, Cs) 의 수산화물, 암모니아, 무기 암모늄 화합물 (예를 들어 NH4Cl 등), 유기 아민 화합물 (예를 들어 에탄올아민, 디에틸아민 등) 등을 함유하는 염기성 수용액과 혼합하고, pH 를 통상적으로 5 ∼ 10, 바람직하게는 5 ∼ 9 의 범위가 되도록 조정해도 된다. 그 중에서도, 알칼리 금속 수산화물에 의한 pH 조정은, 집전체와 부극 활물질의 결착성 (필 강도) 을 향상시키므로, 바람직하다.The aqueous dispersion of the particles of the particulate binder obtained by these methods can also be used in the form of aqueous solutions of hydroxides of alkali metals (for example, Li, Na, K, Rb and Cs), ammonia, inorganic ammonium compounds 4 Cl and the like), an organic amine compound (for example, ethanolamine, diethylamine, etc.), etc., and adjusting the pH to be in the range of usually 5 to 10, preferably 5 to 9 do. Among them, the pH adjustment by the alkali metal hydroxide is preferable because it improves the binding property (fill strength) between the current collector and the negative electrode active material.

상기 서술한 입자상 바인더의 입자는 2 종류 이상의 중합체로 이루어지는 복합 중합체 입자이어도 된다. 복합 중합체 입자는 적어도 1 종류의 단량체 성분을 통상적인 방법에 의해 중합하고, 계속해서, 다른 적어도 1 종의 단량체 성분을 통상적인 방법에 의해 중합시키는 방법 (2 단 중합법) 등에 의해서도 얻을 수 있다. 이와 같이 단량체를 단계적으로 중합함으로써, 입자의 내부에 존재하는 코어층과, 당해 코어층을 덮는 쉘층을 갖는 코어 쉘 구조의 입자를 얻을 수 있다.The particle of the particulate binder described above may be a composite polymer particle composed of two or more kinds of polymers. The composite polymer particles can be obtained also by a method of polymerizing at least one monomer component by a conventional method and subsequently polymerizing at least one other monomer component by a conventional method (two-step polymerization method). By stepwise polymerizing the monomers in this manner, particles of a core shell structure having a core layer present inside the particles and a shell layer covering the core layer can be obtained.

입자상 바인더의 양은, 부극 활물질 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.3 중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상이며, 바람직하게는 8 중량부 이하, 보다 바람직하게는 4 중량부 이하, 특히 바람직하게는 2 중량부 이하이다. 입자상 바인더의 양을 상기의 범위로 함으로써, 본 발명에 관련된 부극용 슬러리 조성물의 점도가 적정화되어 집전체에 대한 도포를 원활히 실시할 수 있게 된다. 또, 본 발명의 부극에 관해서 저항이 높아지는 일 없이, 집전체와 부극 활물질층의 충분한 밀착 강도가 얻어진다. 그 결과, 부극 활물질층에 가압 처리를 실시하는 공정에 있어서의 부극 활물질층으로부터의 입자상 바인더의 박리를 억제할 수 있다.The amount of the particulate binder is preferably 0.3 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, preferably 8 parts by weight or less, more preferably 4 parts by weight or less, particularly preferably 100 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the negative electrode active material 2 parts by weight or less. By setting the amount of the particulate binder within the above-mentioned range, the viscosity of the negative electrode slurry composition according to the present invention becomes appropriate, and the application to the current collector can be performed smoothly. Further, sufficient adhesion strength between the current collector and the negative electrode active material layer can be obtained without increasing the resistance with respect to the negative electrode of the present invention. As a result, peeling of the particulate binder from the negative electrode active material layer in the step of applying the positive electrode active material layer can be suppressed.

[1-3. 수용성 중합체][1-3. Water-soluble polymer]

본 발명의 부극에 있어서, 부극 활물질층이 함유하는 수용성 중합체는 소정 비율의 술폰산기 함유 단량체 단위와, 소정 비율의 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 함유하는 공중합체이다. 본 발명의 부극이 수용성 중합체를 함유함으로써, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있고, 또한, 고온 환경에서 보존한 경우이어도 용량이 저하되기 어려운 2 차 전지를 실현할 수 있다. 또, 이러한 수용성 중합체를 사용한 것에 의해, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물을 집전체에 도포할 때의 도포성, 및, 본 발명의 2 차 전지에 있어서의, 부극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성, 그리고, 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성이 통상적으로 우수한 것이 된다.In the negative electrode of the present invention, the water-soluble polymer contained in the negative electrode active material layer is a copolymer containing a predetermined proportion of a sulfonic acid group-containing monomer unit and a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit in a predetermined ratio. The negative electrode of the present invention contains a water-soluble polymer, so that expansion of the negative electrode accompanied by charging and discharging can be suppressed, and a secondary battery in which the capacity is hardly lowered even when it is stored in a high temperature environment can be realized. By using such a water-soluble polymer, the coating property when the negative electrode slurry composition of the present invention is applied to the current collector and the adhesion property to the current collector of the negative electrode active material layer in the secondary battery of the present invention, In addition, high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics are usually excellent.

수용성 중합체가 술폰산기 함유 단량체 단위를 함유함으로써, 부극 활물질의 분산 안정성을 향상시키거나, 부극 활물질의 부극 활물질층으로부터의 탈리를 방지하거나, 부극 활물질 자체의 화학 변화를 억제하거나 할 수 있으므로, 2 차 전지의 고온 보존 특성 및 저온 출력 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수용성 중합체가 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 함유함으로써, 수용성 중합체의 물에 대한 팽윤성 (수용성 중합체를 물에 침지했을 때에, 수용성 중합체가 물을 흡수함으로써 팽윤되는 정도) 이 향상되고, 또, 수용성 중합체는 탄성 변형이 가능해지고, 그 결과 슬러리의 성상이 향상되고, 나아가서는 전지의 성능이 향상된다. 이들의 작용이 조합되어, 상기 서술한 효과가 발휘되고 있다고 생각된다.Since the water-soluble polymer contains the sulfonic acid group-containing monomer unit, the dispersion stability of the negative electrode active material can be improved, the negative electrode active material can be prevented from being separated from the negative electrode active material layer, or the chemical change of the negative electrode active material itself can be suppressed. The high-temperature storage characteristics and the low-temperature output characteristics of the battery can be improved. Further, the water-soluble polymer contains the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit, whereby the swelling property of the water-soluble polymer to water (the degree of swelling of the water-soluble polymer by absorbing water when the water- Further, the water-soluble polymer can be elastically deformed, and as a result, the properties of the slurry are improved, and the performance of the battery is further improved. It is considered that the above-described effects are exerted by combining these actions.

구체적으로는, 부극에 있어서 부극 활물질이 팽창 또는 수축한 경우, 수용성 중합체가 부극 활물질의 팽창 또는 수축에 추종하여 탄성 변형할 수 있으므로, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있다. 종래는 부극 활물질이 팽창 및 수축을 반복하면, 부극 활물질에 입자상 바인더를 밀착할 수 없게 되어, 부극 활물질끼리의 사이 또는 부극 활물질과 도전제의 사이에 간극이 생기고, 부극에 있어서의 부극 활물질 및 도전제의 전기적인 접속이 저해되는 경우가 있었다. 상기의 전기적인 접속이 저해되면, 2 차 전지의 전기 용량이 저하될 가능성이 있다. 그러나, 수용성 중합체가 부극 활물질의 팽창 또는 수축에 추종하여 탄성 변형할 수 있으면, 상기의 간극의 발생을 억제하여 전기적인 접속을 유지할 수 있으므로, 사이클 특성을 개선할 수 있다.Specifically, when the negative electrode active material expands or shrinks in the negative electrode, the water-soluble polymer can elastically deform following the expansion or contraction of the negative electrode active material, so that expansion of the negative electrode accompanying charge and discharge can be suppressed. Conventionally, when the negative electrode active material repeatedly expands and shrinks, the particulate binder can not be brought into close contact with the negative electrode active material, and a gap is created between the negative electrode active materials or between the negative electrode active material and the conductive agent, There is a case where the electrical connection of the electrodes is impeded. If the above electrical connection is impeded, there is a possibility that the electric capacity of the secondary battery is lowered. However, if the water-soluble polymer can undergo elastic deformation following the expansion or contraction of the negative electrode active material, generation of the gap can be suppressed and electrical connection can be maintained, thereby improving cycle characteristics.

또, 부극에 있어서 수용성 중합체는 부극 활물질의 표면에 흡착되어 부극 활물질을 덮어, 보호층을 형성할 수 있다. 이 보호층에 의해, 고온 환경하에서의 전해액의 분해, 그리고, 충방전에 수반되는 전해액의 분해를 억제할 수 있다. 전해액이 분해되면 부극 활물질의 주위에 기포가 생기고, 이 기포가 전자의 수수를 저해하여, 2 차 전지의 전기 용량을 저하시킬 가능성이 있다. 그러나, 수용성 중합체에 의해 전해액의 분해를 억제할 수 있으면, 상기와 같은 전기 용량의 저하를 억제하여, 고온 보존 특성 및 고온 사이클 특성을 개선할 수 있다.In the negative electrode, the water-soluble polymer may be adsorbed on the surface of the negative electrode active material to cover the negative electrode active material to form a protective layer. With this protective layer, decomposition of the electrolytic solution in a high temperature environment and decomposition of the electrolytic solution accompanying charge and discharge can be suppressed. When the electrolytic solution is decomposed, bubbles are formed around the negative electrode active material, and this bubble inhibits the transfer of electrons, which may lower the electric capacity of the secondary battery. However, if the decomposition of the electrolytic solution can be suppressed by the water-soluble polymer, the lowering of the electric capacity as described above can be suppressed, and the high temperature storage characteristics and the high temperature cycle characteristics can be improved.

또, 수용성 중합체에 의해 형성되는 보호층은 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스 (이하, 적절히 「CMC」 라고 한다.) 등의 종래의 첨가제에 의해 형성된 보호층보다 이온 전도도가 높다. 이것은 수용성 중합체가 전해액에 대해 팽윤성을 갖기 (수용성 중합체를 전해액에 침지했을 때에, 수용성 중합체가 전해액을 흡수함으로써 팽윤된다) 때문으로 추찰된다. 이온 전도도가 높기 때문에 확산 저항 (즉, 이온의 확산을 방해하는 저항) 이 저하되므로, 본 발명의 2 차 전지는 출력 특성이 높고, 특히 저온 출력 특성이 우수하다. 이와 같이 전해액에 대한 팽윤성을 가지고 있어도, 전해액의 용매가 보호층을 용이하게 투과할 수 없는 정도의 팽윤이므로, 상기와 같이 전해액의 분해를 억제하는 작용은 충분히 발휘된다.In addition, the protective layer formed of the water-soluble polymer has higher ionic conductivity than the protective layer formed by the conventional additives such as carboxymethylcellulose (hereinafter referred to as &quot; CMC &quot; This is presumably because the water-soluble polymer has swelling property with respect to the electrolytic solution (when the water-soluble polymer is immersed in the electrolytic solution, the water-soluble polymer swells by absorbing the electrolytic solution). Since the ionic conductivity is high, the diffusion resistance (that is, the resistance that interrupts the diffusion of ions) is lowered, so that the secondary battery of the present invention has a high output characteristic and particularly a low temperature output characteristic. Since the solvent of the electrolytic solution can swell to such an extent that the protective layer can not easily permeate, even if it has the swelling property to the electrolytic solution, the action of suppressing the decomposition of the electrolytic solution as described above is sufficiently exhibited.

또, 수용성 중합체는 물에 대한 용해성이 높고, 나아가서는 부극 활물질에 용이하게 흡착할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 전체에 있어서 수용성 중합체는 부극 활물질의 입자의 표면을 덮어, 부극 활물질의 입자의 분산성을 높일 수 있다. 따라서, 부극용 슬러리 조성물의 도포시에 부극 활물질의 덩어리가 생기기 어렵기 때문에, 막두께 및 조성이 균일한 도포막을 용이하게 형성할 수 있다. 또, 이렇게 하여 형성된 도포막으로부터 얻어지는 부극 활물질층에 있어서는 부극 활물질이 양호하게 분산되어 있으므로, 2 차 전지의 전기 용량을 개선할 수 있다.In addition, the water-soluble polymer has high solubility in water and can be easily adsorbed to the negative electrode active material. Therefore, in the whole of the negative electrode slurry composition of the present invention, the water-soluble polymer covers the surface of the particles of the negative electrode active material, and the dispersibility of the particles of the negative electrode active material can be increased. Therefore, since a negative electrode active material is hardly formed during application of the negative electrode slurry composition, a coating film having a uniform film thickness and composition can be easily formed. In addition, in the negative electrode active material layer obtained from the coating film thus formed, the negative electrode active material is well dispersed, so that the electric capacity of the secondary battery can be improved.

또한, 수용성 중합체는 가요성이 높아 유연하므로, 집전체의 표면 및 부극 활물질의 표면에 간극 없이 밀착하기 쉽다. 이 때문에, 수용성 중합체는 입자상 바인더에 의한 집전체 및 부극 활물질에 대한 결착을 보충하여, 밀착력을 높일 수 있다. 따라서, 부극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성을 향상시키는 것이 가능하다.Further, the water-soluble polymer is highly flexible and flexible, so that the water-soluble polymer is easily adhered to the surface of the current collector and the surface of the negative electrode active material without gaps. For this reason, the water-soluble polymer can improve the adhesion by supplementing binding to the current collector and the negative electrode active material by the particulate binder. Therefore, it is possible to improve the adhesion of the negative electrode active material layer to the current collector.

(술폰산기 함유 단량체 단위)(Sulfonic acid group-containing monomer unit)

수용성 중합체가 함유하는 술폰산기 함유 단량체 단위는 술폰산기 (-SO3H) 를 함유하는 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다. 술폰산을 함유하는 단량체의 예를 들면, 술폰산기 이외에 관능기를 갖지 않는 술폰산기 함유 단량체 또는 그 염, 아미드기와 술폰산기를 함유하는 단량체 또는 그 염, 그리고, 하이드록실기와 술폰산기를 함유하는 단량체 또는 그 염을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 수용성 중합체는 술폰산기 함유 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The sulfonic acid group-containing monomer unit contained in the water-soluble polymer is a repeating unit obtained by polymerizing a monomer containing a sulfonic acid group (-SO 3 H). Examples of the monomer containing sulfonic acid include sulfonic acid group-containing monomers or salts thereof having no functional group other than the sulfonic acid group, monomers or salts thereof containing an amide group and a sulfonic acid group, and monomers or salts thereof containing a hydroxyl group and a sulfonic acid group . These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio. Therefore, the water-soluble polymer may contain only one kind of the sulfonic acid group-containing monomer unit, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio.

술폰산기 이외에 관능기를 갖지 않는 술폰산기 함유 단량체로서는, 예를 들어, 이소프렌 및 부타디엔 등의 디엔 화합물의 공액 이중 결합의 하나를 술폰화한 단량체, 비닐술폰산, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 술포에틸메타크릴레이트, 술포프로필메타크릴레이트, 술포부틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또, 그 염으로서는, 예를 들어, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the sulfonic acid group-containing monomer having no functional group other than the sulfonic acid group include sulfonic acid group-containing monomers such as isoprene and butadiene, , Sulfopropyl methacrylate, sulfobutyl methacrylate, and the like. Examples of the salt include a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

아미드기와 술폰산기를 함유하는 단량체로서는, 예를 들어, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 (AMPS) 등을 들 수 있다. 또, 그 염으로서는, 예를 들어, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the monomer containing an amide group and a sulfonic acid group include 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) and the like. Examples of the salt include a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

하이드록실기와 술폰산기를 함유하는 단량체로서는, 예를 들어, 3-아릴옥시-2-하이드록시프로판술폰산 (HAPS) 등을 들 수 있다. 또, 그 염으로서는, 예를 들어, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the monomer containing a hydroxyl group and a sulfonic acid group include 3-aryloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid (HAPS) and the like. Examples of the salt include a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

이들 중에서도, 스티렌술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 (AMPS) 및 그 밖의 아미드기와 술폰산기를 함유하는 단량체, 그리고 이들의 염이 바람직하다.Of these, styrene sulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) and other amide groups and sulfonic acid group-containing monomers and their salts are preferable.

수용성 중합체에 있어서의 술폰산기 함유 단량체 단위의 비율은 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 1 중량% 이상이며, 한편 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하이다. 수용성 중합체가 갖는 술폰산기의 존재 밀도가 증가하면 부극용 슬러리의 분산성이 향상된다. 또, 통상적으로는 본 발명의 부극을 제조할 때에 술폰산기가 가교 반응을 일으키기 때문에, 부극 활물질층에서는 술폰산기에 의해 가교 구조가 형성된다. 이 경우, 수용성 중합체가 충분한 양의 술폰산기를 가짐으로써, 가교 구조의 수를 많게 하여 부극 활물질층의 강도를 강하게 하고, 또, 2 차 전지의 고온 보존 특성 및 저온 출력 특성을 개선할 수 있다. 따라서, 수용성 중합체는 술폰산기 함유 단량체 단위를 상기와 같이 많이 함유하는 것이 바람직하다. 단, 술폰산기 함유 단량체 단위가 너무 많으면, 상대적으로 그 이외의 단량체 단위가 줄어들고, 수용성 중합체의 부극 활물질에 대한 흡착성 및 강도가 작아질 수 있으므로, 술폰산기 함유 단량체 단위의 양은 상기 범위의 상한 이하가 되는 것이 바람직하다.The proportion of the sulfonic acid group-containing monomer units in the water-soluble polymer is 0.1% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and 15% by weight or less, preferably 10% by weight or less. When the density of sulfonic acid groups present in the water-soluble polymer is increased, the dispersibility of the slurry for the negative electrode is improved. Further, since a sulfonic acid group usually causes a cross-linking reaction when the negative electrode of the present invention is produced, a cross-linked structure is formed by a sulfonic acid group in the negative electrode active material layer. In this case, since the water-soluble polymer has a sufficient amount of sulfonic acid groups, the number of crosslinked structures can be increased to strengthen the strength of the negative electrode active material layer, and the high temperature storage characteristics and low temperature output characteristics of the secondary battery can be improved. Therefore, the water-soluble polymer preferably contains a large number of sulfonic acid group-containing monomer units as described above. However, when the number of the sulfonic acid group-containing monomer units is too large, the other monomer units may be reduced and the water-soluble polymer may have a low adsorptivity and strength with respect to the negative electrode active material. .

(불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위)(Fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit)

수용성 중합체가 함유하는 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위는, 위에 기술한 술폰산기 함유 단량체 단위 이외의 단위로서, 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다.The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit contained in the water-soluble polymer is a repeating unit obtained by polymerizing a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer as a unit other than the above-described sulfonic acid group-

불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서는, 예를 들어, 하기의 식 (I) 로 나타내는 단량체를 들 수 있다.Examples of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers include monomers represented by the following formula (I).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

상기의 식 (I) 에 있어서, R1 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.In the above formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group.

상기의 식 (I) 에 있어서, R2 는 불소 원자를 함유하는 탄화수소기를 나타낸다. 탄화수소기의 탄소수는 통상적으로 1 이상이며, 통상적으로 18 이하이다. 또, R2 가 함유하는 불소 원자의 수는 1 개이어도 되고, 2 개 이상이어도 된다.In the above formula (I), R 2 represents a hydrocarbon group containing a fluorine atom. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is usually 1 or more, and usually 18 or less. The number of fluorine atoms contained in R 2 may be one or two or more.

식 (I) 로 나타내는 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체의 예를 들면, (메트)아크릴산불화알킬, (메트)아크릴산불화아릴, (메트)아크릴산불화아르알킬 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메트)아크릴산불화알킬이 바람직하다. 이와 같은 단량체의 구체예로서는, (메트)아크릴산트리플루오로메틸, (메트)아크릴산2,2,2-트리플루오로에틸, (메트)아크릴산β-(퍼플루오로옥틸)에틸, (메트)아크릴산2,2,3,3-테트라플루오로프로필, (메트)아크릴산2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸, (메트)아크릴산1H,1H,9H-퍼플루오로-1-노닐, (메트)아크릴산1H,1H,11H-퍼플루오로운데실, (메트)아크릴산퍼플루오로옥틸, (메트)아크릴산 3[4〔1-트리플루오로메틸-2,2-비스〔비스(트리플루오로메틸)플루오로메틸〕에티닐옥시〕벤조옥시]2-하이드록시프로필 등의 (메트)아크릴산퍼플루오로알킬에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer represented by the formula (I) include alkyl (meth) acrylate, aryl fluoride (meth) acrylate and aralkyl fluoride (meth) acrylate. Among them, alkyl (meth) acrylate is preferred. Specific examples of such monomers include (meth) acrylic acid trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate,? - (perfluorooctyl) , 2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, 1H, 1H, 9H-perfluoro-1-nonyl Perfluorooctyl (meth) acrylate, 3 [4 [1-trifluoromethyl-2,2-bis [bis (tri (meth) Fluoromethyl) fluoromethyl] ethynyloxy] benzooxy] 2-hydroxypropyl and the like, and the like.

불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 수용성 중합체는 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers may be used alone or in combination of two or more at any ratio. Therefore, the water-soluble polymer may contain only one fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit, or may contain two or more kinds of fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer units in combination at an arbitrary ratio.

수용성 중합체에 있어서의 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 비율은 0.5 중량% 이상, 바람직하게는 1 중량% 이상이며, 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하이다. 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 양을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써 2 차 전지의 저온 출력 특성을 개선할 수 있다. 또, 상한치 이하로 함으로써 수용성 중합체가 과도하게 유연해져 부극의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The proportion of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit in the water-soluble polymer is 0.5% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less. By setting the amount of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit to be not less than the lower limit of the above range, the low temperature output characteristic of the secondary battery can be improved. When the amount is less than the upper limit, the water-soluble polymer is excessively softened and the durability of the negative electrode can be prevented from being lowered.

(임의의 단위)(Arbitrary unit)

수용성 중합체는, 본 발명의 효과를 현저하게 저해하지 않는 한에 있어서, 상기 서술한 술폰산기 함유 단량체 단위 및 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 이외의 반복 단위를 함유할 수 있다. 이와 같은 반복 단위는 술폰산기 함유 단량체 및 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체와 공중합 가능한 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위로 할 수 있다.The water-soluble polymer may contain a repeating unit other than the above-described sulfonic acid group-containing monomer unit and fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit, so long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Such a repeating unit may be a repeating unit obtained by polymerizing a monomer copolymerizable with a sulfonic acid group-containing monomer and a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer.

(임의의 단위 : 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위) (Arbitrary unit: ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit)

예를 들어, 수용성 중합체는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유할 수 있다. 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다.For example, the water soluble polymer may contain ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer units. The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is a repeating unit obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체로서는, 예를 들어, 에틸렌성 불포화 모노카르복실산 및 그 유도체, 에틸렌성 불포화 디카르복실산 및 그 산무수물 그리고 그들의 유도체 등을 들 수 있다. 이들 중, 에틸렌성 불포화 모노카르복실산이 얻어지는 수용성 중합체의 물에 대한 분산성을 보다 높일 수 있기 때문에 바람직하다.Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include ethylenically unsaturated monocarboxylic acids and derivatives thereof, ethylenically unsaturated dicarboxylic acids and acid anhydrides thereof, and derivatives thereof. Of these, the ethylenically unsaturated monocarboxylic acid is preferable because the dispersibility of the resulting water-soluble polymer to water can be further increased.

에틸렌성 불포화 모노카르복실산의 예로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 모노카르복실산의 유도체의 예로서는, 2-에틸아크릴산, 이소크로톤산, α-아세톡시아크릴산, β-trans-아릴옥시아크릴산, α-클로로-β-E-메톡시아크릴산, β-디아미노아크릴산 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 디카르복실산의 예로서는, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 디카르복실산의 산무수물의 예로서는, 무수 말레산, 아크릴산 무수물, 메틸 무수 말레산, 디메틸 무수 말레산 등을 들 수 있다. 에틸렌성 불포화 디카르복실산의 유도체의 예로서는, 메틸말레산, 디메틸말레산, 페닐말레산 등의 탄화수소기로 치환된 말레산 ; 클로로말레산, 디클로로말레산, 플루오로말레산 등의 할로겐화 말레산 ; 말레산메틸알릴 ; 그리고 말레산디페닐, 말레산노닐, 말레산데실, 말레산도데실, 말레산옥타데실, 말레산플루오로알킬 등의 말레산에스테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아크릴산, 메타크릴산 등의 에틸렌성 불포화 모노 카르복실산이 바람직하다. 얻어지는 수용성 중합체의 물에 대한 분산성을 보다 높일 수 있기 때문이다.Examples of the ethylenically unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid. Examples of the derivative of the ethylenically unsaturated monocarboxylic acid include 2-ethyl acrylic acid, isocrotonic acid,? -Acetoxy acrylic acid,? -Trans-aryloxy acrylic acid,? -Chloro-? -E-methoxy acrylic acid, And amino acrylic acid. Examples of the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and the like. Examples of the acid anhydride of the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid include maleic anhydride, acrylic acid anhydride, methyl maleic anhydride, and dimethyl maleic anhydride. Examples of the derivative of the ethylenically unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid substituted with a hydrocarbon group such as methylmaleic acid, dimethylmaleic acid, and phenylmaleic acid; halogenated maleic acid such as chloromaleic acid, dichloromaleic acid, and fluoromaleic acid; Maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride, maleic anhydride and maleic anhydride; and maleic acid esters such as maleic acid diphenyl maleate, maleic anhydride, maleic acid decyl, maleic acid octadecyl and maleic acid fluoroalkyl. Of these, ethylenically unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid are preferable. The dispersibility of the obtained water-soluble polymer to water can be further increased.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 수용성 중합체는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer may be used singly or in combination of two or more kinds in any ratio. Therefore, the water-soluble polymer may contain only one type of ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio.

수용성 중합체에 있어서, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상이며, 바람직하게는 35 중량% 이하, 보다 바람직하게는 30 중량% 이하이다. 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위의 양을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써 수용성 중합체의 부극 활물질에 대한 흡착성을 높이고 부극 활물질의 분산성 및 집전체에 대한 밀착성을 높일 수 있다. 또, 상한치 이하로 함으로써 수용성 중합체의 유연성을 높일 수 있으므로, 부극의 유연성을 향상시켜 부극이 결여되거나 균열되거나 하는 것을 방지하여, 내구성을 향상시킬 수 있다.In the water-soluble polymer, the proportion of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, preferably 35% by weight or less, more preferably 30% to be. By setting the amount of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit to be not less than the lower limit of the above range, the water-soluble polymer can be increased in adsorption to the negative electrode active material, and the dispersibility of the negative electrode active material and the adhesion to the current collector can be increased. In addition, since the flexibility of the water-soluble polymer can be increased by lowering it to the upper limit value, the flexibility of the negative electrode can be improved to prevent the negative electrode from being lost or cracked, and the durability can be improved.

(임의의 단위 : (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위) (Arbitrary unit: (meth) acrylic acid ester monomer unit)

또 예를 들어, 수용성 중합체는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 함유할 수 있다. (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위는 (메트)아크릴산에스테르 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위이다. 단, (메트)아크릴산에스테르 단량체 중에서도 상기 서술한 술폰산기 함유 단량체 또는 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체에 해당하는 것은 양비의 계산에 있어서 술폰산기 함유 단량체 또는 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체에 포함하고, (메트)아크릴산에스테르 단량체에는 포함하지 않는다. 예를 들어, (메트)아크릴산에스테르 단량체 중 불소를 함유하는 것은 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서 (메트)아크릴산에스테르 단량체와는 구별한다.Also, for example, the water-soluble polymer may contain (meth) acrylic acid ester monomer units. The (meth) acrylic acid ester monomer unit is a repeating unit obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer. Among the (meth) acrylic acid ester monomers, those corresponding to the above-mentioned sulfonic acid group-containing monomers or fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers are included in the sulfonic acid group-containing monomer or the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer , (Meth) acrylic acid ester monomers. For example, fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers are distinguished from (meth) acrylic acid ester monomers as fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomers.

(메트)아크릴산에스테르 단량체로서는, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노닐아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, n-테트라데실아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르 ; 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 헵틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 노닐메타크릴레이트, 데실메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, n-테트라데실메타크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르 등을 들 수 있다.Examples of the (meth) acrylic acid ester monomers include monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, , Alkyl acrylate esters such as heptyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, n-tetradecyl acrylate and stearyl acrylate; , Ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, heptyl methacrylate, Acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, lauryl methacrylate Agent, and the like n- tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate such as methacrylic acid alkyl ester.

(메트)아크릴산에스테르 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 수용성 중합체는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The (meth) acrylic acid ester monomers may be used singly or in a combination of two or more. Therefore, the water-soluble polymer may contain only one type of (meth) acrylic acid ester monomer unit, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio.

수용성 중합체에 있어서, (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 35 중량% 이상, 특히 바람직하게는 40 중량% 이상이며, 또, 바람직하게는 70 중량% 이하이다. (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 양을 상기 범위의 상한치 이하로 함으로써 부극 활물질의 집전체에 대한 밀착성을 높게 할 수 있고, 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써 부극의 유연성을 높일 수 있다.The proportion of (meth) acrylic acid ester monomer units in the water-soluble polymer is preferably 30% by weight or more, more preferably 35% by weight or more, particularly preferably 40% by weight or more, and preferably 70% Or less. By making the amount of the (meth) acrylic acid ester monomer unit be not more than the upper limit of the above range, the adhesion of the negative electrode active material to the current collector can be increased, and the flexibility of the negative electrode can be increased by setting it to the lower limit.

(임의의 단위 : 가교성 단량체 단위) (Arbitrary unit: crosslinkable monomer unit)

또, 예를 들어, 수용성 중합체는 가교성 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 가교성 단량체 단위는, 가교성 단량체를 가열 또는 에너지 조사함으로써, 중합 중 또는 중합 후에 가교 구조를 형성할 수 있는 구조 단위이다. 가교성 단량체 단위를 함유함으로써, 수용성 중합체를 가교시킬 수 있으므로, 수용성 중합체로 형성되는 피막의 강도 및 안정성을 높일 수 있다.In addition, for example, the water-soluble polymer may contain a crosslinkable monomer unit. The crosslinkable monomer unit is a structural unit capable of forming a crosslinked structure during or after polymerization by heating or energy irradiation of the crosslinkable monomer. By containing the crosslinkable monomer unit, the water-soluble polymer can be crosslinked, so that the strength and stability of the film formed of the water-soluble polymer can be enhanced.

가교성 단량체로서는, 중합했을 때에 가교 구조를 형성할 수 있는 단량체를 사용할 수 있다. 가교성 단량체의 예로서는, 1 분자당 2 이상의 반응성기를 갖는 단량체를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 열가교성의 가교성기 및 1 분자당 1 개의 올레핀성 이중 결합을 갖는 단관능성 단량체, 및 1 분자당 2 개 이상의 올레핀성 이중 결합을 갖는 다관능성 단량체를 들 수 있다.As the crosslinkable monomer, a monomer capable of forming a crosslinked structure upon polymerization can be used. Examples of the crosslinkable monomer include monomers having two or more reactive groups per molecule. More specifically, there can be mentioned a monofunctional monomer having a thermally crosslinkable crosslinkable group and one olefinic double bond per molecule, and a polyfunctional monomer having at least two olefinic double bonds per molecule.

단관능성 단량체에 함유되는 열가교성의 가교성기의 예로서는, 에폭시기, N-메틸올아미드기, 옥세타닐기, 옥사졸린기, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에폭시기가, 가교 및 가교 밀도의 조절이 용이한 점에서 보다 바람직하다.Examples of the thermally crosslinkable crosslinkable group contained in the monofunctional monomer include an epoxy group, an N-methylolamide group, an oxetanyl group, an oxazoline group, and a combination thereof. Among them, an epoxy group is more preferable in that the crosslinking and crosslinking density can be easily controlled.

열가교성의 가교성기로서 에폭시기를 가지며, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로서는, 비닐글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 부테닐글리시딜에테르, o-알릴페닐글리시딜에테르 등의 불포화 글리시딜에테르 ; 부타디엔모노에폭사이드, 클로로프렌모노에폭사이드, 4,5-에폭시-2-펜텐, 3,4-에폭시-1-비닐시클로헥센, 1,2-에폭시-5,9-시클로도데카디엔 등의 디엔 또는 폴리엔의 모노에폭사이드 ; 3,4-에폭시-1-부텐, 1,2-에폭시-5-헥센, 1,2-에폭시-9-데센 등의 알케닐에폭사이드 ; 그리고 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 글리시딜크로토네이트, 글리시딜-4-헵테노에이트, 글리시딜소르베이트, 글리시딜리놀레이트, 글리시딜-4-메틸-3-펜테노에이트, 3-시클로헥센카르복실산의 글리시딜에스테르, 4-메틸-3-시클로헥센카르복실산의 글리시딜에스테르 등의 불포화 카르복실산의 글리시딜에스테르류 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer having an epoxy group as the thermally crosslinkable crosslinkable group and having an olefinic double bond include vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, butenyl glycidyl ether, o-allylphenyl glycidyl ether Unsaturated glycidyl ethers such as butadiene monoepoxide, chloroprene monoepoxide, 4,5-epoxy-2-pentene, 3,4-epoxy-1-vinylcyclohexene, 1,2- Monoepoxide of a diene or a polyene such as 9-cyclododecadiene, alkenyl such as 3,4-epoxy-1-butene, 1,2-epoxy-5-hexene and 1,2- Epoxides and glycidyl acrylates such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl crotonate, glycidyl-4-heptenoate, glycidyl sorbate, glycidyl linoleate, glycidyl Methyl-3-pentenoate, glycidyl ester of 3-cyclohexenecarboxylic acid, 4-methyl-3-cyclohexenecarboxylic acid Glycidyl of unsaturated carboxylic acids such as the glycidyl ester of the acids and the like can be mentioned glycidyl esters.

열가교성의 가교성기로서 N-메틸올아미드기를 가지며, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로서는, N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 메틸올기를 갖는 (메트)아크릴아미드류 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer having an N-methylolamide group as the thermally crosslinkable crosslinkable group and having an olefinic double bond include (meth) acrylamides having a methylol group such as N-methylol (meth) acrylamide and the like .

열가교성의 가교성기로서 옥세타닐기를 가지며, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로서는, 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)-2-트리플로로메틸옥세탄, 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-((메트)아크릴로일옥시메틸)옥세탄, 및 2-((메트)아크릴로일옥시메틸)-4-트리플로로메틸옥세탄 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer having an oxetanyl group as the thermally crosslinkable crosslinkable group and having an olefinic double bond include 3 - ((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 3 - ((meth) acryloyloxy (Meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 2- ((meth) acryloyloxymethyl) oxetane, 2- (Meth) acryloyloxymethyl) -4-trifluoromethyl oxetane, and the like.

열가교성의 가교성기로서 옥사졸린기를 가지며, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로서는, 2-비닐-2-옥사졸린, 2-비닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-비닐-5-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-4-메틸-2-옥사졸린, 2-이소프로페닐-5-메틸-2-옥사졸린, 및 2-이소프로페닐-5-에틸-2-옥사졸린 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer having an oxazoline group as the thermally crosslinkable crosslinkable group and having an olefinic double bond include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl- Methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl- And 2-isopropenyl-5-ethyl-2-oxazoline.

2 개 이상의 올레핀성 이중 결합을 갖는 다관능성 단량체의 예로서는, 알릴(메트)아크릴레이트, 에틸렌디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판-트리(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디알릴에테르, 폴리글리콜디알릴에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 하이드로퀴논디알릴에테르, 테트라알릴옥시에탄, 트리메틸올프로판-디알릴에테르, 상기 이외의 다관능성 알코올의 알릴 또는 비닐에테르, 트리알릴아민, 메틸렌비스아크릴아미드, 및 디비닐벤젠 등을 들 수 있다.Examples of the polyfunctional monomer having two or more olefinic double bonds include allyl (meth) acrylate, ethylenedi (meth) acrylate, diethyleneglycol di (meth) acrylate, triethyleneglycol di (meth) (Meth) acrylate, dipropylene glycol diallyl ether, polyglycol diallyl ether, triethylene glycol divinyl ether, hydroquinone diaryl ether, tetraallyloxy (meth) acrylate, tetraethylene glycol di Ethane, trimethylolpropane-diallyl ether, allyl or vinyl ethers of polyfunctional alcohols other than those mentioned above, triallylamine, methylenebisacrylamide, and divinylbenzene.

그 중에서도 특히, 가교성 단량체로서는, 에틸렌디메타크릴레이트, 알릴글리시딜에테르, 및 글리시딜메타크릴레이트가 바람직하다.Among them, ethylene dimethacrylate, allyl glycidyl ether, and glycidyl methacrylate are preferable as the crosslinkable monomer.

수용성 중합체에 있어서, 가교성 단량체 단위의 함유 비율은 바람직하게는 0.1 % 이상, 보다 바람직하게는 0.2 중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 이상이며, 바람직하게는 2 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 1 중량% 이하이다. 가교성 단량체 단위의 함유 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 팽윤도를 억제하여, 전극의 내구성을 높일 수 있다. 여기서, 수용성 중합체에 있어서의 가교성 단량체 단위의 비율은, 통상적으로, 수용성 중합체의 전체 단량체에 있어서의 가교성 단량체의 비율 (주입비) 과 일치한다.In the water-soluble polymer, the content of the crosslinkable monomer unit is preferably 0.1% or more, more preferably 0.2% by weight or more, particularly preferably 0.5% by weight or more, preferably 2% Is not more than 1.5% by weight, particularly preferably not more than 1% by weight. When the content of the crosslinkable monomer unit is within the above range, the swelling degree can be suppressed and the durability of the electrode can be enhanced. Here, the ratio of the cross-linkable monomer units in the water-soluble polymer is generally the same as the ratio (injection ratio) of the cross-linkable monomer in the total monomers of the water-soluble polymer.

(임의의 단위 : 반응성 계면 활성제 단량체 단위) (Arbitrary unit: reactive surfactant monomer unit)

또한, 예를 들어, 수용성 중합체는 반응성 계면 활성제 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 반응성 계면 활성제 단량체 단위는 반응성 계면 활성제 단량체를 중합하여 얻어지는 구조 단위이다. 반응성 계면 활성제 단량체 단위는 수용성 중합체의 일부를 구성하고, 또한 계면 활성제로서 기능할 수 있다.Further, for example, the water-soluble polymer may contain a reactive surfactant monomer unit. The reactive surfactant monomer unit is a structural unit obtained by polymerizing a reactive surfactant monomer. The reactive surfactant monomer unit constitutes a part of the water-soluble polymer and can also function as a surfactant.

반응성 계면 활성제 단량체는 다른 단량체와 공중합할 수 있는 중합성의 기를 가지며, 또한, 계면 활성기 (친수성기 및 소수성기) 를 갖는 단량체이다. 통상적으로, 반응성 계면 활성제 단량체는 중합성 불포화기를 가지며, 이 기가 중합 후에 소수성기로서도 작용한다. 반응성 계면 활성제 단량체가 갖는 중합성 불포화기의 예로서는, 비닐기, 알릴기, 비닐리덴기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 및 이소부틸리덴기를 들 수 있다. 이러한 중합성 불포화기의 종류는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The reactive surfactant monomer is a monomer having a polymerizable group capable of copolymerizing with another monomer and also having a surfactant (a hydrophilic group and a hydrophobic group). Typically, the reactive surfactant monomer has a polymerizable unsaturated group, which group also acts as a hydrophobic group after polymerization. Examples of the polymerizable unsaturated group contained in the reactive surfactant monomer include a vinyl group, an allyl group, a vinylidene group, a propenyl group, an isopropenyl group, and an isobutylidene group. One kind of such polymerizable unsaturated group may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.

반응성 계면 활성제 단량체는, 친수성을 발현하는 부분으로서, 통상적으로는 친수성기를 갖는다. 반응성 계면 활성제 단량체는, 친수성기의 종류에 따라, 아니온계, 카티온계, 논이온계의 계면 활성제로 분류된다.The reactive surfactant monomer is a moiety that exhibits hydrophilicity, and usually has a hydrophilic group. The reactive surfactant monomers are classified into anionic, cationic, and nonionic surfactants depending on the kind of the hydrophilic group.

아니온계의 친수성기의 예로서는, -SO3M, -COOM, 및 -PO(OM)2 를 들 수 있다. 여기서 M 은 수소 원자 또는 카티온을 나타낸다. 카티온의 예로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속 이온 ; 칼슘, 마그네슘 등의 알칼리 토금속 이온 ; 암모늄 이온 ; 모노메틸아민, 디메틸아민, 모노에틸아민, 트리에틸아민 등의 알킬아민의 암모늄 이온 ; 그리고 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알칸올아민의 암모늄 이온 등을 들 수 있다.Examples of anionic hydrophilic groups include -SO 3 M, -COOM, and -PO (OM) 2 . Wherein M represents a hydrogen atom or a cation. Examples of cations include alkali metal ions such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metal ions such as calcium and magnesium; ammonium ions; ammonium ions such as monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine and triethylamine; And ammonium ions of alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine.

카티온계의 친수기의 예로서는, -NH2HX 등의 제 1 급 아민염, -NHCH3HX 등의 제 2 급 아민염, -N(CH3)2HX 등의 제 3 급 아민염, -N(CH3)3X- 등의 제 4 급 아민염 등을 들 수 있다. 여기서 X 는 할로겐기를 나타낸다.Examples of the cationic hydrophilic group include primary amine salts such as -NH 2 HX and the like, secondary amine salts such as -NHCH 3 HX and the like, tertiary amine salts such as -N (CH 3 ) 2 HX, -N + (CH 3 ) 3 X - , and the like. Wherein X represents a halogen group.

논이온계의 친수기의 예로서는, -OH 를 들 수 있다.An example of a nonionic system hydrophilic group is -OH.

바람직한 반응성 계면 활성제 단량체의 예로서는, 하기의 식 (II) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다.Examples of preferred reactive surfactant monomers include compounds represented by the following formula (II).

[화학식 2](2)

Figure pct00002
Figure pct00002

식 (II) 에 있어서, R 은 2 가의 결합기를 나타낸다. R 의 예로서는, -Si-O- 기, 메틸렌기 및 페닐렌기를 들 수 있다.In formula (II), R represents a divalent linking group. Examples of R include a -Si-O- group, a methylene group and a phenylene group.

식 (II) 에 있어서, R3 은 친수성기를 나타낸다. R3 의 예로서는, -SO3NH4 를 들 수 있다.In the formula (II), R 3 represents a hydrophilic group. An example of R 3 is -SO 3 NH 4 .

식 (II) 에 있어서, n 은 1 이상 100 이하의 정수를 나타낸다.In the formula (II), n represents an integer of 1 or more and 100 or less.

바람직한 반응성 계면 활성제의 다른 예로서는, 에틸렌옥사이드를 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위 및 부틸렌옥사이드를 중합하여 형성되는 구조를 갖는 구조 단위를 가지며, 또한 말단에, 말단 이중 결합을 갖는 알케닐기 및 -SO3NH4 를 갖는 화합물 (예를 들어, 상품명 「라템르 PD-104」 및 「라템르 PD-105」, 카오 주식회사 제조) 을 들 수 있다.As another example of a preferable reactive surfactant, there may be mentioned an alkenyl group having a structural unit having a structure formed by polymerizing ethylene oxide and a structure having a structure formed by polymerization of butylene oxide, Compounds having SO 3 NH 4 (for example, trade names: "Latemer PD-104" and "Latemer PD-105", manufactured by Kao Corporation).

반응성 계면 활성제 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The reactive surfactant monomers may be used singly or in combination of two or more at any desired ratio.

수용성 중합체에 있어서, 반응성 계면 활성제 단위의 함유 비율은 바람직하게는 0.1 중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2 중량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5 중량% 이상이며, 바람직하게는 5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 4 중량% 이하, 특히 바람직하게는 2 중량% 이하이다. 반응성 계면 활성제 단위의 함유 비율을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 슬러리 조성물의 분산성을 향상시킬 수 있다. 또, 상한치 이하로 함으로써, 전극의 내구성을 향상시킬 수 있다.In the water-soluble polymer, the content of the reactive surfactant unit is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, particularly preferably 0.5% by weight or more, preferably 5% By weight or less, particularly preferably 2% by weight or less. The dispersibility of the slurry composition can be improved by setting the content ratio of the reactive surfactant unit to be equal to or lower than the lower limit of the above range. In addition, by setting it to be not more than the upper limit value, the durability of the electrode can be improved.

(임의의 단위 : 그 밖의 단위) (Arbitrary units: other units)

수용성 중합체가 함유할 수 있는 임의의 단위의 예로서는, 위에 예시한 것에 더하여, 여러 가지의 임의의 공중합 가능한 단량체를 중합하여 얻어지는 반복 단위를 들 수 있다. 이러한 공중합 가능한 단량체로서는, 예를 들어, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등의, 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 카르복실산에스테르 단량체 ; 스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 비닐벤조산, 비닐벤조산메틸, 비닐나프탈렌, 클로로메틸스티렌, 하이드록시메틸스티렌, α-메틸스티렌, 디비닐벤젠 등의 스티렌계 단량체 ; 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드 등의 아미드계 단량체 ; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 α,β-불포화 니트릴 화합물 단량체 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류 단량체 ; 염화비닐, 염화비닐리덴 등의, (불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 이외의) 할로겐 원자 함유 단량체 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 비닐에스테르류 단량체 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류 단량체 ; 메틸비닐케톤, 에틸비닐케톤, 부틸비닐케톤, 헥실비닐케톤, 이소프로페닐비닐케톤 등의 비닐케톤류 단량체 ; N-비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐이미다졸 등의 복소 고리 함유 비닐 화합물 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the optional units that the water-soluble polymer may contain include repeating units obtained by polymerizing various kinds of optional copolymerizable monomers in addition to those exemplified above. Examples of such a copolymerizable monomer include a carboxylic acid ester monomer having at least two carbon-carbon double bonds, such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and trimethylolpropane triacrylate; Styrene monomers such as styrene, chlorostyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, vinylbenzoic acid, vinylbenzoate, vinylnaphthalene, chloromethylstyrene, hydroxymethylstyrene,? -Methylstyrene and divinylbenzene; acrylamide, N Amide-based monomers such as methylol acrylamide,?,? -Unsaturated nitrile compound monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile, olefin monomers such as ethylene and propylene, monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride, Containing monomer (other than the (meth) acrylic acid ester-containing monomer), vinyl acetate, vinyl propionate , Vinyl butyrate, and vinyl benzoate; vinyl ether monomers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether and the like; vinyl monomers such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, isopropenyl Vinyl ketone monomers such as vinyl ketone; heterocyclic vinyl compound monomers such as N-vinylpyrrolidone, vinylpyridine and vinylimidazole; and the like.

상기의 공중합 가능한 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 따라서, 수용성 중합체는 이러한 공중합 가능한 단량체에 기초하는 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다. 수용성 중합체에 있어서, 이러한 공중합 가능한 단량체에 기초하는 단위의 비율은 바람직하게는 0 중량% ∼ 10 중량%, 보다 바람직하게는 0 중량% ∼ 5 중량% 이다.These copolymerizable monomers may be used singly or in combination of two or more at any ratio. Therefore, the water-soluble polymer may contain only one type of unit based on such a copolymerizable monomer, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio. In the water-soluble polymer, the proportion of units based on such a copolymerizable monomer is preferably 0% by weight to 10% by weight, more preferably 0% by weight to 5% by weight.

(수용성 중합체의 특성)(Properties of Water-Soluble Polymer)

수용성 중합체의 중량 평균 분자량은 통상적으로는 입자상 바인더가 되는 중합체보다 작고, 바람직하게는 500 이상, 보다 바람직하게는 700 이상, 특히 바람직하게는 1000 이상이며, 바람직하게는 500000 이하, 보다 바람직하게는 250000 이하, 특히 바람직하게는 100000 이하이다. 수용성 중합체의 중량 평균 분자량을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써 수용성 중합체의 강도를 높게 하여 부극 활물질을 덮는 안정적인 보호층을 형성할 수 있으므로, 예를 들어 부극 활물질의 분산성 및 2 차 전지의 고온 보존 특성 등을 개선할 수 있다. 또, 상기 범위의 상한치 이하로 함으로써 수용성 중합체를 유연하게 할 수 있으므로, 예를 들어 부극의 팽창의 억제, 부극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성의 개선 등이 가능해진다. 수용성 중합체의 중량 평균 분자량은, GPC 에 의해, 디메틸포름아미드의 10 체적% 수용액에 0.85 g/㎖ 의 질산나트륨을 용해시킨 용액을 전개 용매로 한 폴리스티렌 환산의 값으로서 구할 수 있다.The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is usually smaller than that of the polymer to be a particulate binder, preferably 500 or more, more preferably 700 or more, particularly preferably 1000 or more, preferably 500000 or less, And particularly preferably 100000 or less. By setting the weight average molecular weight of the water-soluble polymer to a value lower than the lower limit of the above range, the strength of the water-soluble polymer can be increased to form a stable protective layer covering the negative electrode active material. For example, the dispersibility of the negative electrode active material and the high- And the like can be improved. The water-soluble polymer can be made flexible by setting it to be not more than the upper limit of the above range, for example, suppressing the expansion of the negative electrode and improving the adhesion of the negative electrode active material layer to the current collector. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer can be determined as a value in terms of polystyrene using a solution in which 0.85 g / ml of sodium nitrate is dissolved in a 10% by volume aqueous solution of dimethylformamide by GPC as a developing solvent.

수용성 중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 0 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 5 ℃ 이상이며, 바람직하게는 100 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 50 ℃ 이하이다. 수용성 중합체의 유리 전이 온도가 상기 범위임으로써, 부극의 밀착성과 유연성을 양립시킬 수 있다. 수용성 중합체의 유리 전이 온도는 여러 가지 단량체를 조합함으로써 조정 가능하다.The glass transition temperature of the water-soluble polymer is preferably 0 占 폚 or higher, more preferably 5 占 폚 or higher, preferably 100 占 폚 or lower, more preferably 50 占 폚 or lower. When the glass transition temperature of the water-soluble polymer is in the above range, the adhesion and flexibility of the negative electrode can be made compatible. The glass transition temperature of the water-soluble polymer can be adjusted by combining various monomers.

수용성 중합체는 1 중량% 수용액으로 한 경우의 점도가 통상적으로 0.1 mPa·s 이상, 바람직하게는 1 mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 10 mPa·s 이상이며, 통상적으로 20000 mPa·s 이하, 바람직하게는 10000 mPa·s 이하, 보다 바람직하게는 5000 mPa·s 이하이다. 상기의 점도를 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써 수용성 중합체의 강도를 높게 하여 부극의 내구성을 향상시킬 수 있고, 또, 상한치 이하로 함으로써 부극용 슬러리 조성물의 도포성을 양호하게 하여, 집전체와 부극 활물질층의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다. 상기의 점도는, 예를 들어, 수용성 중합체의 분자량에 의해 조정할 수 있다. 상기의 점도는 B 형 점도계를 사용하여 25 ℃, 회전수 60 rpm 으로 측정했을 때의 값이다.The water-soluble polymer preferably has a viscosity of not less than 0.1 mPa · s, preferably not less than 1 mPa · s, more preferably not less than 10 mPa · s, usually not more than 20000 mPa · s, Is not more than 10000 mPa s, more preferably not more than 5000 mPa s. By setting the viscosity above the lower limit of the above range, the strength of the water-soluble polymer can be enhanced to improve the durability of the negative electrode. By making the viscosity lower than the upper limit, the applicability of the negative electrode slurry composition can be improved, The adhesion strength of the layer can be improved. The above viscosity can be adjusted, for example, by the molecular weight of the water-soluble polymer. The above viscosity is a value measured at 25 캜 and a rotation number of 60 rpm using a B-type viscometer.

(수용성 중합체의 제조 방법)(Method for producing water-soluble polymer)

수용성 중합체의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 상기 서술한 술폰산기 함유 단량체, 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체, 및 필요에 따라 임의의 단량체를 함유하는 단량체 조성물을 수계 용매 중에서 중합하여 제조할 수 있다. 수계 용매 및 중합 방법은, 예를 들어, 입자상 바인더의 제조와 동일하게 할 수 있다. 이로써, 통상적으로는 수계 용매에 수용성 중합체가 용해된 수용액이 얻어진다. 이렇게 하여 얻어진 수용액으로부터 수용성 중합체를 꺼내도 되지만, 통상적으로는, 수계 용매에 용해된 상태의 수용성 중합체를 사용하여 부극용 슬러리 조성물을 제조하고, 그 부극용 슬러리 조성물을 사용하여 부극을 제조한다.The water-soluble polymer can be produced, for example, by polymerizing a monomer composition containing the above-mentioned sulfonic acid group-containing monomer, the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer and, if necessary, an optional monomer in an aqueous solvent . The aqueous solvent and the polymerization method may be the same as, for example, the preparation of the particulate binder. As a result, an aqueous solution in which a water-soluble polymer is dissolved in an aqueous solvent is usually obtained. Although the water-soluble polymer can be taken out from the aqueous solution thus obtained, a negative electrode slurry composition is usually prepared using a water-soluble polymer dissolved in an aqueous solvent, and the negative electrode is prepared using the negative electrode slurry composition.

수용성 중합체를 수계 용매 중에 함유하는 상기의 수용액은 통상적으로는 산성이므로, 필요에 따라, pH 7 ∼ pH 13 으로 알칼리화해도 된다. 이로써 수용액의 취급성을 향상시킬 수 있고, 또, 부극용 슬러리 조성물의 도포성을 개선할 수 있다. pH 7 ∼ pH 13 으로 알칼리화하는 방법으로서는, 예를 들어, 수산화리튬 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼륨 수용액 등의 알칼리 금속 수용액 ; 수산화칼슘 수용액, 수산화마그네슘 수용액 등의 알칼리 토금속 수용액 ; 암모니아 수용액 등의 알칼리 수용액을 혼합하는 방법을 들 수 있다. 상기의 알칼리 수용액은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The above aqueous solution containing a water-soluble polymer in an aqueous solvent is usually acidic, and therefore may be alkalized to pH 7 to pH 13, if necessary. As a result, the handling properties of the aqueous solution can be improved, and the applicability of the negative electrode slurry composition can be improved. Examples of a method for alkalizing the solution to pH 7 to pH 13 include an aqueous solution of an alkali metal such as an aqueous solution of lithium hydroxide, an aqueous solution of sodium hydroxide and an aqueous solution of potassium hydroxide, an alkaline earth metal aqueous solution such as an aqueous calcium hydroxide solution or an aqueous magnesium hydroxide solution, Are mixed with each other. The above-mentioned alkali aqueous solution may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

(수용성 중합체의 양)(Amount of water-soluble polymer)

수용성 중합체의 양은, 부극 활물질 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상, 특히 바람직하게는 1 중량부 이상이며, 바람직하게는 10 중량부 이하, 보다 바람직하게는 5 중량부 이하이다. 수용성 중합체의 양을 상기의 범위로 함으로써, 충방전에 수반되는 부극의 팽창의 억제 ; 2 차 전지의 고온 보존 특성, 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성의 개선 ; 부극용 슬러리 조성물을 집전체에 도포할 때의 도포성의 개선 ; 그리고, 부극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성의 개선 등의 상기 서술한 효과를 안정적으로 발휘할 수 있다.The amount of the water-soluble polymer is preferably at least 0.1 part by weight, more preferably at least 0.5 part by weight, particularly preferably at least 1 part by weight, preferably at most 10 parts by weight, more preferably at most 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the negative electrode active material Is not more than 5 parts by weight. By controlling the amount of the water-soluble polymer in the above range, it is possible to suppress the expansion of the negative electrode accompanied by charging and discharging, to improve the high temperature storage characteristics, the high temperature cycle characteristics and the low temperature output characteristics of the secondary battery; The above-described effects such as improvement in coating property at the time of coating and improvement in adhesion of the negative electrode active material layer to the current collector can be stably exhibited.

[1-4. 부극 활물질층의 임의 성분][1-4. Optional component of negative electrode active material layer]

본 발명의 부극에 있어서, 부극 활물질층에는, 상기 서술한 부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체 이외에 임의 성분이 함유되어 있어도 된다. 임의 성분의 예를 들면, 점도 조정제, 도전제, 보강재, 레벨링제, 전해액 첨가제 등을 들 수 있다. 이들은, 전지 반응에 영향을 미치지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 또, 이들의 성분은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.In the negative electrode of the present invention, the negative electrode active material layer may contain an optional component in addition to the above-described negative electrode active material, particulate binder and water-soluble polymer. Examples of optional components include a viscosity adjusting agent, a conductive agent, a reinforcing agent, a leveling agent, and an electrolyte additive. These are not particularly limited as long as they do not affect the cell reaction. These components may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

점도 조정제는 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 점도를 조정하여 부극용 슬러리 조성물의 분산성 및 도포성을 개선하기 위해서 사용되는 성분이다. 통상적으로, 부극용 슬러리 조성물에 함유되어 있던 점도 조정제는 부극 활물질층에 잔류하게 된다.The viscosity adjuster is a component used for adjusting the viscosity of the negative electrode slurry composition of the present invention to improve the dispersibility and coatability of the negative electrode slurry composition. Normally, the viscosity adjuster contained in the negative electrode slurry composition remains in the negative electrode active material layer.

점도 조정제로서는, 수용성의 다당류를 사용하는 것이 바람직하다. 다당류로서는, 예를 들어, 천연계 고분자 화합물, 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 점도 조정제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.As the viscosity adjusting agent, it is preferable to use a water-soluble polysaccharide. Examples of polysaccharides include natural polymer compounds and cellulose-based semisynthetic polymer compounds. The viscosity modifiers may be used alone, or two or more of them may be used in combination at an arbitrary ratio.

천연계 고분자 화합물로서 예를 들어, 식물 혹은 동물 유래의 다당류 및 단백질 등을 들 수 있다. 또, 경우에 따라 미생물 등에 의한 발효 처리, 열에 의한 처리 등이 된 천연계 고분자 화합물도 예시할 수 있다. 이들의 천연계 고분자 화합물은 식물계 천연계 고분자 화합물, 동물계 천연계 고분자 화합물 및 미생물계 천연계 고분자 화합물 등으로서 분류할 수 있다.Examples of natural macromolecule compounds include polysaccharides and proteins derived from plants or animals. In addition, a natural high molecular compound having undergone fermentation treatment with a microorganism or the like, treatment with heat or the like may be exemplified. These natural polymer compounds can be classified as plant-based natural polymeric compounds, animal-based natural polymeric compounds, and microbial natural-based polymeric compounds.

식물계 천연계 고분자 화합물로서는, 예를 들어, 아라비아검, 트래거캔스검, 갈락탄, 구아검, 캐러브검, 카라야검, 카라기난, 펙틴, 한천, 퀸스시드 (마르멜로), 알게콜로이드 (갈조 엑기스), 전분 (쌀, 옥수수, 감자, 밀 등에서 유래하는 것), 글리시리진 등을 들 수 있다. 또, 동물계 천연계 고분자 화합물로서는, 예를 들어, 콜라겐, 카세인, 알부민, 젤라틴 등을 들 수 있다. 또한, 미생물계 천연계 고분자 화합물로서는, 잔탄검, 덱스트란, 숙시노글루칸, 풀루란 등을 들 수 있다.Examples of the vegetable natural macromolecule compound include gum arabic, tragacanth gum, galactan, guar gum, carab gum, karaya gum, carrageenan, pectin, agar, queen seed (quince seed), algae colloid Starch (derived from rice, corn, potato, wheat and the like), glycyrrhizin and the like. Examples of animal-based natural high-molecular compounds include collagen, casein, albumin, and gelatin. Examples of the microbial natural polymer include xanthan gum, dextran, succinoglucan, pullulan, and the like.

셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물은 논이온성, 아니온성 및 카티온성으로 분류할 수 있다.Cellulose-based semisynthetic polymer compounds can be classified into nonionic, anionic, and cationic.

논이온성 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물로서는, 예를 들어, 메틸셀룰로오스, 메틸에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 마이크로크리스탈린셀룰로오스 등의 알킬셀룰로오스 ; 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시부틸메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스스테아록시에테르, 카르복시메틸하이드록시에틸셀룰로오스, 알킬하이드록시에틸셀룰로오스, 노녹시닐하이드록시에틸셀룰로오스 등의 하이드록시알킬셀룰로오스 등을 들 수 있다.Examples of the nonionic cellulosic semi-synthetic polymeric compound include alkylcelluloses such as methylcellulose, methylethylcellulose, ethylcellulose, microcrystalline cellulose and the like; hydroxyalkylcelluloses such as hydroxyethylcellulose, hydroxybutylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose, Hydroxyalkylcelluloses such as hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose stearoxyether, carboxymethylhydroxyethylcellulose, alkylhydroxyethylcellulose, and nonoxynylhydroxyethylcellulose, and the like can be used. .

아니온성 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물로서는, 상기의 논이온성 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물을 각종 유도기에 의해 치환한 알킬셀룰로오스 그리고 그 나트륨염 및 암모늄염 등을 들 수 있다. 구체예를 들면, 셀룰로오스황산나트륨, 메틸셀룰로오스, 메틸에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 (CMC) 및 그들의 염 등을 들 수 있다.Examples of the anionic cellulose-based semisynthetic polymer compound include alkylcellulose in which the above nonionic cellulosic semi-synthetic polymer compound is substituted by various induction groups, and sodium salts and ammonium salts thereof. Specific examples thereof include sodium cellulose sulfate, methylcellulose, methylethylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose (CMC) and salts thereof.

카티온성 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물로서는, 예를 들어, 저질소하이드록시에틸셀룰로오스디메틸디알릴암모늄클로라이드 (폴리쿼터늄-4), 염화O-[2-하이드록시-3-(트리메틸암모니오)프로필]하이드록시에틸셀룰로오스 (폴리쿼터늄-10), 염화O-[2-하이드록시-3-(라우릴디메틸암모니오)프로필]하이드록시에틸셀룰로오스 (폴리쿼터늄-24) 등을 들 수 있다.Examples of the cationic cellulose based semisynthetic polymer compound include low nitrogen hydroxyethyl cellulose dimethyldiallylammonium chloride (polyquaternium-4), chlorinated O- [2-hydroxy-3- (trimethylammonio) propyl Hydroxyethyl cellulose (polyquaternium-10), chlorinated O- [2-hydroxy-3- (lauryldimethylammonio) propyl] hydroxyethyl cellulose (polyquaternium-24) and the like.

이들 중에서도, 카티온성, 아니온성 또 양성의 특성을 취할 수 있는 점에서, 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물, 그 나트륨염 및 그 암모늄염이 바람직하다. 또한 그 중에서도, 부극 활물질의 분산성의 관점에서, 아니온성의 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물이 특히 바람직하다.Of these, cellulose-based semisynthetic polymer compounds, sodium salts thereof and ammonium salts thereof are preferable in that cationic, anionic and positive characteristics can be taken. In particular, from the viewpoint of dispersibility of the negative electrode active material, anionic cellulose based semisynthetic polymer compound is particularly preferable.

또, 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물의 에테르화도는 바람직하게는 0.5 이상, 보다 바람직하게는 0.6 이상이며, 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.8 이하이다. 여기서, 에테르화도란, 셀룰로오스 중의 무수 글루코오스 단위 1 개당 수산기 (3 개) 의, 카르복시메틸기 등에의 치환체에 대한 치환도를 말한다. 에테르화도는 이론적으로는 0 ∼ 3 의 값을 취할 수 있다. 에테르화도가 상기 범위에 있는 경우에는, 셀룰로오스계 반합성계 고분자 화합물이 부극 활물질의 표면에 흡착하면서 물에 대한 상용성도 보여지는 점에서 분산성이 우수하고, 부극 활물질을 1 차 입자 레벨까지 미분산할 수 있다.The degree of etherification of the cellulose based semisynthetic polymer compound is preferably 0.5 or more, more preferably 0.6 or more, preferably 1.0 or less, more preferably 0.8 or less. Here, the degree of etherification refers to the substitution degree of a hydroxyl group (3) per one anhydroglucose unit in cellulose with respect to a substituent to a carboxymethyl group and the like. The degree of etherification can theoretically take a value of 0 to 3. When the degree of etherification is in the above range, the cellulosic semisynthetic polymeric compound is adsorbed on the surface of the negative electrode active material and shows good compatibility with water. Thus, the dispersibility is excellent and the negative electrode active material is finely dispersed to the primary particle level .

또한, 점도 조정제로서 고분자 화합물을 사용하는 경우, 우베로데 점도계로부터 구해지는 극한 점도로부터 산출되는 점도 조정제의 평균 중합도는 바람직하게는 500 이상, 보다 바람직하게는 1000 이상이며, 바람직하게는 2500 이하, 보다 바람직하게는 2000 이하, 특히 바람직하게는 1500 이하이다. 점도 조정제의 평균 중합도는 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 유동성 및 부극 활물질층의 막 균일성, 그리고 공정 상의 프로세스에 영향을 미치는 경우가 있다. 평균 중합도를 상기의 범위로 함으로써, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 시간 경과적 안정성을 향상시켜, 응집물이 없고 두께 불균일이 없는 도포가 가능하게 된다.When a polymer compound is used as the viscosity modifier, the average degree of polymerization of the viscosity modifier calculated from the intrinsic viscosity determined from the Uberode viscometer is preferably 500 or more, more preferably 1000 or more, and preferably 2500 or less, More preferably 2000 or less, and particularly preferably 1500 or less. The average degree of polymerization of the viscosity modifier may affect the fluidity of the negative electrode slurry composition of the present invention, the film uniformity of the negative electrode active material layer, and the process in the process. By setting the average polymerization degree to the above range, the time-course stability of the negative electrode slurry composition of the present invention can be improved, and coating without aggregation and thickness irregularity becomes possible.

점도 조정제의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0 중량부 이상이며, 바람직하게는 0.5 중량부 이하이다. 점도 조정제의 양을 상기의 범위로 함으로써, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 점도를 취급하기 쉬운 바람직한 범위로 할 수 있다.The amount of the viscosity adjusting agent is preferably 0 parts by weight or more, and preferably 0.5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. By adjusting the amount of the viscosity adjusting agent within the above range, the viscosity of the negative electrode slurry composition of the present invention can be set within a preferable range which is easy to handle.

도전제는 부극 활물질끼리의 전기적 접촉을 향상시키는 성분이다. 도전제를 함유함으로써, 본 발명의 2 차 전지의 방전 레이트 특성을 개선할 수 있다.The conductive agent is a component that improves the electrical contact between the negative electrode active materials. By containing the conductive agent, the discharge rate characteristic of the secondary battery of the present invention can be improved.

도전제로서는, 예를 들어, 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 카본블랙, 그라파이트, 기상 성장 카본 섬유, 및 카본 나노 튜브 등의 도전성 카본 등을 사용할 수 있다. 또한, 도전제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.As the conductive agent, for example, conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber, and carbon nanotube can be used. The conductive agent may be used alone, or two or more conductive agents may be used in combination at an arbitrary ratio.

도전제의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 중량부이다.The amount of the conductive agent is preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the negative electrode active material.

보강재로서는, 예를 들어, 각종의 무기 및 유기의 구상, 판상, 봉상 또는 섬유상의 필러를 사용할 수 있다. 보강재는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 보강재를 사용함으로써, 강인하고 유연한 부극을 얻을 수 있고, 우수한 장기 사이클 특성을 나타내는 2 차 전지를 실현할 수 있다.As the reinforcing material, various inorganic and organic spherical, plate, rod-like or fibrous fillers can be used, for example. One type of reinforcing material may be used alone, or two or more kinds of reinforcing materials may be used in combination at an arbitrary ratio. By using the reinforcing material, it is possible to obtain a strong and flexible negative electrode and realize a secondary battery exhibiting excellent long-term cycle characteristics.

보강재의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 통상적으로 0.01 중량부 이상, 바람직하게는 1 중량부 이상이며, 통상적으로 20 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하이다. 보강제의 양을 상기 범위로 함으로써, 2 차 전지는 높은 용량과 높은 부하 특성을 나타낼 수 있다.The amount of the reinforcing material is usually 0.01 parts by weight or more, preferably 1 part by weight or more, and usually 20 parts by weight or less, and preferably 10 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. By setting the amount of the reinforcing agent within the above range, the secondary battery can exhibit high capacity and high load characteristics.

레벨링제로서는, 예를 들어, 알킬계 계면 활성제, 실리콘계 계면 활성제, 불소계 계면 활성제, 금속계 계면 활성제 등의 계면 활성제를 들 수 있다. 레벨링제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 레벨링제를 사용함으로써, 부극용 슬러리 조성물의 도포시에 발생하는 크레이터링을 방지하거나, 부극의 평활성을 향상시키거나 할 수 있다.Examples of the leveling agent include surfactants such as alkyl surfactants, silicone surfactants, fluorinated surfactants, and metal surfactants. One type of leveling agent may be used alone, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio. By using the leveling agent, it is possible to prevent the occurrence of cratering during application of the negative electrode slurry composition and to improve the smoothness of the negative electrode.

레벨링제의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 10 중량부이다. 레벨링제가 상기 범위임으로써 부극 제작시의 생산성, 평활성 및 전지 특성이 우수하다. 또, 계면 활성제를 함유시킴으로써 부극용 슬러리 조성물에 있어서 부극 활물질 등의 분산성을 향상할 수 있고, 또한 그것에 의해 얻어지는 부극의 평활성을 향상시킬 수 있다.The amount of the leveling agent is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. Since the leveling agent is in the above range, productivity, smoothness and battery characteristics at the time of negative electrode production are excellent. In addition, by containing a surfactant, dispersibility of the negative electrode active material and the like in the negative electrode slurry composition can be improved, and the smoothness of the negative electrode obtained thereby can be improved.

전해액 첨가제로서는, 예를 들어, 비닐렌카보네이트 등을 들 수 있다. 전해액 첨가제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 전해액 첨가제를 사용함으로써, 예를 들어 전해액의 분해를 억제할 수 있다.Examples of the electrolyte additive include vinylene carbonate and the like. The electrolyte additive may be used alone or in combination of two or more in an arbitrary ratio. By using the electrolyte additive, for example, decomposition of the electrolyte can be suppressed.

전해액 첨가제의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 10 중량부이다. 전해액 첨가제의 양을 상기 범위로 함으로써, 사이클 특성 및 고온 특성이 우수한 2 차 전지를 실현할 수 있다.The amount of the electrolyte additive is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. By setting the amount of the electrolyte additive within the above range, it is possible to realize a secondary battery excellent in cycle characteristics and high temperature characteristics.

또, 부극 활물질층은, 예를 들어, 퓸드실리카나 퓸드알루미나 등의 나노 미립자를 함유하고 있어도 된다. 나노 입자는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 나노 미립자를 함유하는 경우에는 부극용 슬러리 조성물의 칙소성을 조정할 수 있기 때문에, 그것에 의해 얻어지는 본 발명의 부극의 레벨링성을 향상시킬 수 있다.The negative electrode active material layer may contain nanoparticles such as fumed silica or fumed alumina. The nanoparticles may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio. In the case of containing nanoparticles, it is possible to adjust the plasticity of the negative electrode slurry composition, so that the leveling property of the negative electrode of the present invention obtained thereby can be improved.

나노 미립자의 양은, 부극 활물질의 양 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 중량부 ∼ 10 중량부이다. 나노 미립자가 상기 범위임으로써, 부극용 슬러리 조성물의 안정성 및 생산성을 개선하여, 높은 전지 특성을 실현할 수 있다.The amount of the nanoparticles is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the negative electrode active material. When the nanoparticles are in the above range, stability and productivity of the negative electrode slurry composition are improved, and high battery characteristics can be realized.

[1-5. 집전체 및 부극 활물질층][1-5. Collector and negative electrode active material layer]

본 발명의 부극은, 통상적으로, 집전체와, 집전체의 표면에 형성된 부극 활물질층을 함유하고, 이 부극 활물질층이 부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유한다. 집전체는 통상적으로 시트상의 형상이며, 부극 활물질층은 이러한 시트상의 집전체의 적어도 편면에 형성되어 있으면 되지만, 양면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.The negative electrode of the present invention usually contains a current collector and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector. The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material, a particulate binder, and a water-soluble polymer. The current collector is usually in the form of a sheet, and the negative electrode active material layer may be formed on at least one surface of the sheet-like current collector, but it is preferably formed on both surfaces.

부극용의 집전체는 전기 도전성을 가지며, 또한, 전기 화학적으로 내구성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않지만, 내열성을 갖기 때문에 금속 재료가 바람직하다. 부극용의 집전체의 재료로서는, 예를 들어, 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 스테인리스강, 티탄, 탄탈, 금, 백금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 2 차 전지 부극에 사용하는 집전체로서는 구리가 특히 바람직하다. 또한, 상기의 재료는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The collector for the negative electrode has electrical conductivity and is not particularly limited as long as it is an electrochemically durable material, but a metal material is preferable because it has heat resistance. Examples of the material of the current collector for the negative electrode include iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, platinum and the like. Among them, copper is particularly preferable as the current collector used for the secondary battery negative electrode. The above-mentioned materials may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

집전체의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 두께 0.001 mm ∼ 0.5 mm 정도의 시트상의 것이 바람직하다.The shape of the current collector is not particularly limited, but it is preferable that the sheet is in the form of a sheet having a thickness of about 0.001 mm to 0.5 mm.

집전체는, 부극 활물질층과의 접착 강도를 높이기 위해, 표면에 미리 조면화 처리하여 사용해도 된다. 조면화 방법으로서는, 예를 들어, 기계적 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 등을 들 수 있다. 기계적 연마법에 있어서는, 통상적으로, 연마제 입자를 고착한 연마 포지, 지석, 에머리 버프, 강선 등을 구비한 와이어 브러쉬 등이 사용된다. 또, 부극 활물질층의 접착 강도나 도전성을 높이기 위해서, 집전체의 표면에 중간층을 형성해도 된다.The collector may be subjected to a surface roughening treatment beforehand in order to increase the bonding strength with the negative electrode active material layer. Examples of the roughening method include mechanical roughening, electrolytic roughening, chemical roughening, and the like. In mechanical polishing, a wire brush with polishing abrasive grains fixed to abrasive particles, a grinding stone, an emery buff, a steel wire, or the like is usually used. An intermediate layer may be formed on the surface of the current collector in order to increase the adhesive strength and conductivity of the negative electrode active material layer.

집전체의 표면 형성되는 부극 활물질층의 두께는 통상적으로 5 ㎛ 이상, 바람직하게는 30 ㎛ 이상이며, 통상적으로 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 250 ㎛ 이하이다. 부극 활물질층의 두께가 상기 범위에 있음으로써, 부하 특성 및 사이클 특성을 양호하게 할 수 있다.The thickness of the negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector is usually 5 占 퐉 or more, preferably 30 占 퐉 or more, and usually 300 占 퐉 or less, preferably 250 占 퐉 or less. When the thickness of the negative electrode active material layer is in the above range, load characteristics and cycle characteristics can be improved.

부극 활물질층에 있어서의 부극 활물질의 함유 비율은 바람직하게는 85 중량% 이상, 보다 바람직하게는 88 중량% 이상이며, 바람직하게는 99 중량% 이하, 보다 바람직하게는 97 중량% 이하이다. 부극 활물질의 함유 비율을 상기 범위로 함으로써, 높은 용량을 나타내면서도 유연성, 결착성을 나타내는 부극을 실현할 수 있다.The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is preferably 85 wt% or more, more preferably 88 wt% or more, preferably 99 wt% or less, more preferably 97 wt% or less. By setting the content ratio of the negative electrode active material within the above range, it is possible to realize a negative electrode exhibiting flexibility and binding property while exhibiting a high capacity.

[2. 부극용 슬러리 조성물 및 부극의 제조 방법][2. &Lt; / RTI &gt; a slurry composition for negative electrode and a method for producing negative electrode)

본 발명의 2 차 전지용 부극은 임의의 제조 방법에 의해 제조할 수 있지만, 바람직하게는, 이하에 기술하는 본 발명의 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물 (이하, 적절히 「본 발명의 부극용 슬러리 조성물」 이라고 한다.) 을 사용하여, 이하에 기술하는 본 발명의 2 차 전지용 부극의 제조 방법 (이하, 적절히 「본 발명의 부극의 제조 방법」 이라고 한다.) 에 의해 제조할 수 있다.The negative electrode for a secondary battery of the present invention can be produced by an arbitrary production method, but it is preferable that the negative electrode slurry composition of the present invention (hereinafter referred to as &quot; negative electrode slurry composition of the present invention &quot; (Hereinafter referred to as &quot; method for producing a negative electrode of the present invention &quot;, as appropriate) of the present invention described below.

[2-1. 부극용 슬러리 조성물][2-1. Slurry composition for negative electrode]

본 발명의 부극용 슬러리 조성물은 부극 활물질, 입자상 바인더, 수용성 중합체를 함유하는 슬러리상의 조성물이다.The negative electrode slurry composition of the present invention is a slurry-like composition containing a negative electrode active material, a particulate binder, and a water-soluble polymer.

본 발명의 부극용 슬러리 조성물은, 통상적으로, 추가로 용매를 함유한다. 용매로서는, 물, 또는 물과 물 이외의 액체의 혼합물을 사용하는 것이 환경 부하의 저감의 관점에서 바람직하다.The negative electrode slurry composition of the present invention usually further contains a solvent. As the solvent, it is preferable to use water or a mixture of water and a liquid other than water from the viewpoint of reducing the environmental load.

물은 부극용 슬러리 조성물에 있어서 용매 또는 분산매로서 기능하고, 부극 활물질을 분산시키거나, 입자상 바인더를 입자상으로 분산시키거나, 수용성 중합체를 용해시키거나 할 수 있다. 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 용해하는 액체를 조합하면, 입자상 바인더 및 수용성 중합체가 부극 활물질의 표면에 흡착함으로써 부극 활물질의 분산이 안정화되므로, 바람직하다.The water functions as a solvent or a dispersant in the negative electrode slurry composition, and the negative electrode active material may be dispersed, the particulate binder may be dispersed in particulate form, or the water-soluble polymer may be dissolved. When the particulate binder and the liquid for dissolving the water-soluble polymer are combined, the particulate binder and the water-soluble polymer are adsorbed on the surface of the negative electrode active material, thereby stabilizing the dispersion of the negative electrode active material.

물과 조합하는 액체의 종류는 건조 속도나 환경상의 관점에서 선택하는 것이 바람직하다. 바람직한 예를 들면, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 고리형 지방족 탄화수소류 ; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류 ; 에틸메틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, γ-부티로락톤, ε-카프로락톤 등의 에스테르류 ; 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 아실로니트릴류 ; 테트라하이드로푸란, 에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류 : 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류 ; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 N-메틸피롤리돈 (NMP) 이 바람직하다. 이들의 액체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The kind of liquid to be combined with water is preferably selected from the viewpoint of drying speed and environment. Preferred examples thereof include cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ketones such as ethyl methyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, gamma -butyrolactone , and ε-caprolactone; acylonitriles such as acetonitrile and propionitrile; ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl And amides such as N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide. Of these, N-methylpyrrolidone (NMP) is preferable. These liquids may be used singly or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.

부극용 슬러리 조성물에 있어서의 용매의 양은 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 점도가 도포에 바람직한 점도가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 고형분의 농도가 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 40 중량% 이상이며, 바람직하게는 90 중량% 이하, 보다 바람직하게는 80 중량% 이하가 되는 양으로 조정하여 사용된다.The amount of the solvent in the negative electrode slurry composition is preferably adjusted so that the viscosity of the negative electrode slurry composition of the present invention becomes a preferable viscosity for application. Concretely, the solid content of the negative electrode slurry composition of the present invention is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, preferably 90% by weight or less, more preferably 80% To be used in the present invention.

부극용 슬러리 조성물은 필요에 따라 부극 활물질, 입자상 바인더, 수용성 중합체 및 용매 이외의 임의 성분을 함유하고 있어도 된다. 임의 성분의 양은 통상적으로는 부극 활물질층에 함유되는 임의 성분의 양과 동일하게 한다. 이와 같은 본 발명의 부극용 슬러리 조성물에서는, 통상적으로, 일부의 수용성 중합체는 물에 용해되어 있지만, 다른 일부의 수용성 중합체가 부극 활물질의 표면에 흡착함으로써, 부극 활물질이 수용성 중합체의 안정된 층으로 덮여, 부극 활물질의 용매 중에서의 분산성이 향상되어 있다. 이 때문에, 본 발명의 부극용 슬러리 조성물은 집전체에 도포할 때의 도포성이 양호하다.The negative electrode slurry composition may contain optional components other than the negative electrode active material, the particulate binder, the water-soluble polymer and the solvent, if necessary. The amount of the optional component is usually made equal to the amount of any component contained in the negative electrode active material layer. In such a negative electrode slurry composition of the present invention, a part of the water-soluble polymer is dissolved in water, but a part of the water-soluble polymer is adsorbed on the surface of the negative electrode active material so that the negative electrode active material is covered with a stable layer of the water- The dispersibility of the negative electrode active material in the solvent is improved. For this reason, the negative electrode slurry composition of the present invention has good applicability when applied to a current collector.

본 발명의 부극용 슬러리 조성물의 조제 방법은 특별히 한정되지 않고, 부극 활물질, 입자상 바인더, 수용성 중합체, 용매, 및 필요에 따라 사용되는 임의 성분을 혼합하여 제조할 수 있다. 혼합 방법은 특별히 한정은 되지 않지만, 예를 들어, 교반식, 진탕식, 및 회전식 등의 혼합 장치를 사용한 방법을 들 수 있다. 또, 호모게나이저, 볼 밀, 샌드 밀, 롤 밀, 플래니터리 믹서 및 유성식 혼련기 등의 분산 혼련 장치를 사용한 방법을 들 수 있다.The method for preparing the negative electrode slurry composition of the present invention is not particularly limited and may be produced by mixing a negative electrode active material, a particulate binder, a water-soluble polymer, a solvent, and optional components as required. The mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a mixing device such as a stirring type, shaking type, and rotary type. In addition, a method using a dispersion kneading apparatus such as a homogenizer, a ball mill, a sand mill, a roll mill, a planetary mixer and a planetary kneader may be used.

[2-2. 부극의 제조 방법][2-2. Manufacturing method of negative electrode]

본 발명의 부극용 슬러리 조성물을 집전체의 표면에 도포하고, 필요에 따라 건조시킴으로써, 집전체의 표면에 부극 활물질층을 형성하여, 본 발명의 부극을 제조할 수 있다.The negative electrode of the present invention can be produced by applying the negative electrode slurry composition of the present invention to the surface of the current collector and drying as required to form a negative electrode active material layer on the surface of the current collector.

본 발명의 부극용 슬러리 조성물을 집전체의 표면에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 독터 블레이드법, 딥법, 리버스 롤법, 다이렉트 롤법, 그라비아법, 익스트루젼법, 및 브러쉬 도포법 등의 방법을 들 수 있다.The method of applying the negative electrode slurry composition of the present invention to the surface of the current collector is not particularly limited. Examples of the method include a doctor blade method, a dipping method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, and a brush coating method.

건조 방법의 예로서는, 예를 들어, 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조, 진공 건조, (원) 적외선이나 전자선 등의 조사에 의한 건조법 등을 들 수 있다. 건조 시간은 통상적으로 1 분 ∼ 40 분이며, 건조 온도는 통상적으로 40 ℃ ∼ 180 ℃ 이다.Examples of the drying method include, for example, hot air, hot air, low-humidity air drying, vacuum drying, and drying by irradiation with (circle) infrared rays or electron beams. The drying time is usually from 1 minute to 40 minutes, and the drying temperature is usually from 40 ° C to 180 ° C.

또, 집전체의 표면에 부극용 슬러리 조성물을 도포 및 건조시킨 다음에, 필요에 따라, 예를 들어 금형 프레스 또는 롤 프레스 등을 사용하여 부극 활물질층에 가압 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 가압 처리에 의해, 부극 활물질층의 공극률을 낮게 할 수 있다. 공극률은 바람직하게는 5 % 이상, 보다 바람직하게는 7 % 이상이며, 바람직하게는 30 % 이하, 보다 바람직하게는 20 % 이하이다. 공극률을 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 높은 체적 용량이 얻기 쉬워지고, 부극 활물질층을 집전체로부터 박리되기 어렵게 할 수 있고, 또, 상한치 이하로 함으로써 높은 충전 효율 및 방전 효율이 얻어진다.It is also preferable that the negative electrode active material layer is subjected to a pressing treatment, for example, by using a die press or a roll press, if necessary after coating and drying the negative electrode slurry composition on the surface of the current collector. By the pressure treatment, the porosity of the negative electrode active material layer can be lowered. The porosity is preferably 5% or more, more preferably 7% or more, preferably 30% or less, and more preferably 20% or less. By setting the porosity to the lower limit of the above range, a high volume capacity is easily obtained, the negative electrode active material layer can be made difficult to peel off from the current collector, and if it is not more than the upper limit value, high charging efficiency and discharge efficiency can be obtained.

또한, 부극 활물질층이 경화성의 중합체를 함유하는 경우에는, 부극 활물질층의 형성 후에 상기 중합체를 경화시키는 것이 바람직하다.When the negative electrode active material layer contains a curable polymer, it is preferable to cure the polymer after formation of the negative electrode active material layer.

[3. 2 차 전지][3. Secondary battery]

본 발명의 2 차 전지는 정극, 부극, 전해액 및 세퍼레이터를 구비하고, 상기 부극이 본 발명의 부극이다.The secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, and the negative electrode is the negative electrode of the present invention.

본 발명의 부극을 구비하므로, 본 발명의 2 차 전지에서는, 충방전에 수반되는 부극의 팽창을 억제할 수 있거나, 고온 환경에서 보존한 경우라도 용량을 저하되기 어렵게 하거나 할 수 있다. 또, 통상적으로, 본 발명의 2 차 전지의 고온 사이클 특성 및 저온 출력 특성을 개선하거나, 부극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성을 높이거나 할 수도 있다.Since the secondary battery of the present invention is provided with the negative electrode of the present invention, expansion of the negative electrode accompanying charge and discharge can be suppressed, or capacity can be made less difficult to be stored even in a high temperature environment. It is also possible to improve the high-temperature cycle characteristics and low-temperature output characteristics of the secondary battery of the present invention, or to improve the adhesion of the negative-electrode active material layer to the current collector.

[3-1. 정극][3-1. Positive]

정극은, 통상적으로, 집전체와 집전체의 표면에 형성된, 정극 활물질 및 정극용의 바인더를 함유하는 정극 활물질층을 구비한다.The positive electrode usually has a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a binder for a positive electrode, which are formed on the surfaces of the current collector and the current collector.

정극의 집전체는 전기 도전성을 가지고 또한 전기 화학적으로 내구성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 정극의 집전체로서는, 예를 들어, 본 발명의 부극에 사용되는 집전체를 사용해도 된다. 그 중에서도, 알루미늄이 특히 바람직하다.The current collector of the positive electrode is not particularly limited as long as it is an electrically conductive and electrochemically durable material. As the collector of the positive electrode, for example, a collector used for the negative electrode of the present invention may be used. Among them, aluminum is particularly preferable.

정극 활물질은, 예를 들어 본 발명의 2 차 전지가 리튬 이온 2 차 전지인 경우에는, 리튬 이온의 삽입 및 탈리가 가능한 물질이 사용된다. 이와 같은 정극 활물질은 무기 화합물로 이루어지는 것과 유기 화합물로 이루어지는 것으로 대별된다.As the positive electrode active material, for example, when the secondary battery of the present invention is a lithium ion secondary battery, a material capable of inserting and desorbing lithium ions is used. Such a positive electrode active material is roughly classified into an inorganic compound and an organic compound.

무기 화합물로 이루어지는 정극 활물질로서는, 예를 들어, 천이 금속 산화물, 천이 금속 황화물, 리튬과 천이 금속과의 리튬 함유 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.Examples of the positive electrode active material composed of an inorganic compound include transition metal oxides, transition metal sulfides, lithium-containing composite metal oxides with lithium and transition metals, and the like.

상기의 천이 금속으로서는, 예를 들어 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo 등을 들 수 있다.Examples of the transition metal include Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Mo.

천이 금속 산화물로서는, 예를 들어, MnO, MnO2, V2O5, V6O13, TiO2, Cu2V2O3, 비정질 V2O-P2O5, MoO3, V2O5, V6O13 등을 들 수 있고, 그 중에서도 사이클 안정성과 용량에서 MnO, V2O5, V6O13, TiO2 가 바람직하다.Examples of transition metal oxides include MnO, MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 OP 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13, etc. Among them, MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 are preferable in terms of cycle stability and capacity.

천이 금속 황화물로서는, 예를 들어, TiS2, TiS3, 비정질 MoS2, FeS 등을 들 수 있다.Examples of the transition metal sulfide include TiS 2 , TiS 3 , amorphous MoS 2 , FeS, and the like.

리튬 함유 복합 금속 산화물로서는, 예를 들어, 층상 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물, 스피넬 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물, 올리빈형 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물 등을 들 수 있다.The lithium-containing composite metal oxide includes, for example, a lithium-containing composite metal oxide having a layered structure, a lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure, and a lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure.

층상 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물로서는, 예를 들어, 리튬 함유 코발트 산화물 (LiCoO2), 리튬 함유 니켈 산화물 (LiNiO2), Co-Ni-Mn 의 리튬 복합 산화물, Ni-Mn-Al 의 리튬 복합 산화물, Ni-Co-Al 의 리튬 복합 산화물 등을 들 수 있다.Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a layered structure include lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium composite oxide of Co-Ni-Mn, lithium of Ni-Mn- Complex oxides, and lithium composite oxides of Ni-Co-Al.

스피넬 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물로서는, 예를 들어, 망간산리튬 (LiMn2O4) 또는 Mn 의 일부를 다른 천이 금속으로 치환한 Li[Mn3 /2M1 /2]O4 (여기서 M 은 Cr, Fe, Co, Ni, Cu 등) 등을 들 수 있다.As the lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure, for example, lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4) or a different part of the Mn transition replaced by a metal Li [Mn 3/2 M 1 /2] O 4 ( where M is Cr, Fe, Co, Ni, Cu, etc.).

올리빈형 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물로서는, 예를 들어, LiXMPO4 (식 중, M 은 Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, Ti, Al, Si, B 및 Mo 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 나타내고, X 는 0≤ X ≤ 2 를 만족시키는 수를 나타낸다.) 로 나타내는 올리빈형 인산리튬 화합물을 들 수 있다.As the lithium-containing composite metal oxide having an olivine structure, for example, Li X MPO 4 (where M is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Al, Si, B and Mo, and X represents a number satisfying 0 &amp;le; X &amp;le; 2).

유기 화합물로 이루어지는 정극 활물질로서는, 예를 들어, 폴리아세틸렌, 폴리-p-페닐렌 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.Examples of the positive electrode active material composed of an organic compound include conductive polymers such as polyacetylene and poly-p-phenylene.

또, 무기 화합물 및 유기 화합물을 조합한 복합 재료로 이루어지는 정극 활물질을 사용해도 된다. 예를 들어, 철계 산화물을 탄소원 물질의 존재하에 있어서 환원 소성함으로써, 탄소 재료로 덮인 복합 재료를 제작하고, 이 복합 재료를 정극 활물질로서 사용해도 된다. 철계 산화물은 전기 전도성이 부족한 경향이 있지만, 상기와 같은 복합 재료로 함으로써, 고성능인 정극 활물질로서 사용할 수 있다.Further, a positive electrode active material composed of a composite material in which an inorganic compound and an organic compound are combined may be used. For example, a composite material covered with a carbon material may be produced by reducing and firing an iron-based oxide in the presence of a carbon source material, and the composite material may be used as a positive electrode active material. The iron-based oxide tends to lack electrical conductivity, but by using the composite material as described above, it can be used as a high-performance positive electrode active material.

또한, 상기의 화합물을 부분적으로 원소 치환한 것을 정극 활물질로서 사용해도 된다. 또, 상기의 무기 화합물과 유기 화합물의 혼합물을 정극 활물질로서 사용해도 된다.Further, the above-mentioned compound may be partially substituted with an element to use as a positive electrode active material. A mixture of the inorganic compound and the organic compound may be used as the positive electrode active material.

또한, 정극 활물질은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The positive electrode active material may be used singly or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.

정극 활물질의 입자의 체적 평균 입자직경은 통상적으로 1 ㎛ 이상, 바람직하게는 2 ㎛ 이상이며, 통상적으로 50 ㎛ 이하, 바람직하게는 30 ㎛ 이하이다. 정극 활물질의 입자의 체적 평균 입자직경을 상기 범위로 함으로써, 정극 활물질층을 조제할 때의 바인더의 양을 적게 할 수 있어, 2 차 전지의 용량의 저하를 억제할 수 있다. 또, 정극 활물질층을 형성하기 위해서는, 통상적으로, 정극 활물질 및 바인더를 함유하는 정극용 슬러리 조성물을 준비하지만, 이 정극용 슬러리 조성물의 점도를 도포하기 쉬운 적정한 점도로 조정하는 것이 용이하게 되어, 균일한 정극을 얻을 수 있다.The volume average particle diameter of the particles of the positive electrode active material is usually 1 占 퐉 or more, preferably 2 占 퐉 or more, and usually 50 占 퐉 or less, preferably 30 占 퐉 or less. By setting the volume average particle diameter of the particles of the positive electrode active material within the above range, it is possible to reduce the amount of the binder when preparing the positive electrode active material layer, thereby suppressing the capacity of the secondary battery from being lowered. In order to form the positive electrode active material layer, a positive electrode slurry composition containing a positive electrode active material and a binder is usually prepared. However, it is easy to adjust the viscosity of the positive electrode slurry composition to a suitable viscosity, One positive electrode can be obtained.

정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질의 함유 비율은 바람직하게는 90 중량% 이상, 보다 바람직하게는 95 중량% 이상이며, 바람직하게는 99.9 중량% 이하, 보다 바람직하게는 99 중량% 이하이다. 정극 활물질의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 2 차 전지의 용량을 높게 할 수 있고, 또, 정극의 유연성 그리고 집전체와 정극 활물질층의 결착성을 향상시킬 수 있다.The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, preferably 99.9% by weight or less, more preferably 99% by weight or less. By setting the content of the positive electrode active material within the above range, the capacity of the secondary battery can be increased, and flexibility of the positive electrode and adhesion of the current collector and the positive electrode active material layer can be improved.

정극용의 바인더로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP), 폴리아크릴산 유도체, 폴리아크릴로니트릴 유도체 등의 수지 ; 아크릴계 연질 중합체, 디엔계 연질 중합체, 올레핀계 연질 중합체, 비닐계 연질 중합체 등의 연질 중합체를 사용할 수 있다. 또한, 바인더는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the binder for the positive electrode include polyethylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyacrylic acid derivatives, A soft polymer such as an acrylic soft polymer, a diene soft polymer, an olefin soft polymer, and a vinyl soft polymer can be used. The binder may be used singly or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.

또, 정극 활물질층에는, 필요에 따라, 정극 활물질 및 바인더 이외의 성분이 함유되어 있어도 된다. 그 예를 들면, 예를 들어, 점도 조정제, 도전제, 보강재, 레벨링제, 전해액 첨가제 등을 들 수 있다. 또, 이들의 성분은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The positive electrode active material layer may contain components other than the positive electrode active material and the binder, if necessary. Examples thereof include a viscosity adjusting agent, a conductive agent, a reinforcing agent, a leveling agent, and an electrolyte additive. These components may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

정극 활물질층의 두께는 통상적으로 5 ㎛ 이상, 바람직하게는 10 ㎛ 이상이며, 통상적으로 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 250 ㎛ 이하이다. 정극 활물질층의 두께가 상기 범위에 있음으로써, 부하 특성 및 에너지 밀도의 양방에서 높은 특성을 실현할 수 있다.The thickness of the positive electrode active material layer is usually not less than 5 占 퐉, preferably not less than 10 占 퐉, and usually not more than 300 占 퐉, preferably not more than 250 占 퐉. When the thickness of the positive electrode active material layer is in the above range, high characteristics in both the load characteristic and the energy density can be realized.

정극은, 예를 들어, 전술한 부극과 동일한 제조 방법으로 제조할 수 있다.The positive electrode can be produced, for example, by the same production method as the negative electrode described above.

[3-2. 전해액][3-2. Electrolyte]

전해액으로서는, 예를 들어, 비수계의 용매에 지지 전해질로서 리튬염을 용해한 것을 사용할 수 있다. 리튬염으로서는, 예를 들어, LiPF6, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAlCl4, LiClO4, CF3SO3Li, C4F9SO3Li, CF3COOLi, (CF3CO)2NLi, (CF3SO2)2NLi, (C2F5SO2)NLi 등의 리튬염을 들 수 있다. 특히 용매에 녹기 쉬워 높은 해리도를 나타내는 LiPF6, LiClO4, CF3SO3Li 는 바람직하게 사용된다. 이들은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.As the electrolytic solution, for example, a solution obtained by dissolving a lithium salt as a supporting electrolyte in a nonaqueous solvent can be used. As the lithium salt, e.g., LiPF 6, LiAsF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAlCl 4, LiClO 4, CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi, (CF 3 SO 2) can be cited lithium salts such as 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2) NLi. LiPF 6, LiClO 4, CF 3 SO 3 Li , particularly exhibiting a high degree of dissociation easily soluble in the solvent is preferably used. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

지지 전해질의 양은, 전해액에 대해, 통상적으로 1 중량% 이상, 바람직하게는 5 중량% 이상이며, 또, 통상적으로 30 중량% 이하, 바람직하게는 20 중량% 이하이다. 지지 전해질의 양이 너무 적거나 너무 많아도 이온 전도도는 저하되고, 2 차 전지의 충전 특성 및 방전 특성이 저하될 가능성이 있다.The amount of the supporting electrolyte is usually not less than 1% by weight, preferably not less than 5% by weight, and usually not more than 30% by weight, preferably not more than 20% by weight, based on the electrolytic solution. If the amount of the supporting electrolyte is too small or too large, the ion conductivity may be lowered and the charging characteristics and the discharging characteristics of the secondary battery may be deteriorated.

전해액에 사용하는 용매로서는, 지지 전해질을 용해시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 용매로서는, 예를 들어, 디메틸카보네이트 (DMC), 에틸렌카보네이트 (EC), 디에틸카보네이트 (DEC), 프로필렌카보네이트 (PC), 부틸렌카보네이트 (BC), 메틸에틸카보네이트 (MEC) 등의 알킬카보네이트류 ; γ-부티로락톤, 포름산메틸 등의 에스테르류 ; 1,2-디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류 ; 술포란, 디메틸술폭사이드 등의 함황 화합물류 등이 사용된다. 특히 높은 이온 전도성이 얻기 쉽고, 사용 온도 범위가 넓기 때문에, 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디에틸카보네이트 및 메틸에틸카보네이트가 바람직하다. 또한, 용매는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The solvent used for the electrolytic solution is not particularly limited as far as it dissolves the supporting electrolyte. Examples of the solvent include alkyl carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), methyl ethyl carbonate ; Ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; sulfur compounds such as sulfolane and dimethylsulfoxide; and the like. Particularly, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate and methyl ethyl carbonate are preferable because high ion conductivity is easily obtained and the use temperature range is wide. One solvent may be used alone, or two or more solvents may be used in combination at an arbitrary ratio.

또, 전해액에는 필요에 따라 첨가제를 함유시켜도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 비닐렌카보네이트 (VC) 등의 카보네이트계의 화합물이 바람직하다. 또한, 첨가제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The electrolytic solution may contain an additive if necessary. As the additive, for example, a carbonate-based compound such as vinylene carbonate (VC) is preferable. The additives may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

또, 상기 이외의 전해액으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 등의 폴리머 전해질에 전해액을 함침한 겔상 폴리머 전해질 ; 황화리튬, LiI, Li3N 등의 무기 고체 전해질 등을 들 수 있다.Examples of the electrolytic solution other than the above include gelated polymer electrolytes in which a polymer electrolyte such as polyethylene oxide or polyacrylonitrile is impregnated with an electrolytic solution, inorganic solid electrolytes such as lithium sulfide, LiI and Li 3 N, and the like .

[3-3. 세퍼레이터][3-3. Separator]

세퍼레이터로서는, 통상적으로, 기공부를 갖는 다공성 기재를 사용한다. 세퍼레이터의 예를 들면, (a) 기공부를 갖는 다공성 세퍼레이터, (b) 편면 또는 양면에 고분자 코트층이 형성된 다공성 세퍼레이터, (c) 무기 세라믹 분말을 함유하는 다공질의 수지 코트층이 형성된 다공성 세퍼레이터 등을 들 수 있다. 이들의 예로서는, 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계, 폴리올레핀계, 또는 아라미드계 다공성 세퍼레이터, 폴리비닐리덴플루오리드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴플루오리드헥사플루오로프로필렌 공중합체 등의 고체 고분자 전해질용 또는 겔상 고분자 전해질용의 고분자 필름 ; 겔화 고분자 코트층이 코트된 세퍼레이터 ; 무기 필러와 무기 필러용 분산제로 이루어지는 다공막층이 코트된 세퍼레이터 등을 들 수 있다.As the separator, a porous substrate having pores is usually used. Examples of the separator include (a) a porous separator having pores, (b) a porous separator having a polymer coat layer formed on one side or both sides thereof, (c) a porous separator formed with a porous resin coat layer containing inorganic ceramic powder, etc. . Examples thereof include a solid polymer electrolyte such as a polypropylene-based, polyethylene-based, polyolefin-based or aramid-based porous separator, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer A separator coated with a porous film layer made of an inorganic filler and a dispersant for an inorganic filler, and the like.

[3-4. 2 차 전지의 제조 방법][3-4. Manufacturing Method of Secondary Battery]

본 발명의 2 차 전지의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 서술한 부극과 정극을 세퍼레이터를 개재하여 중첩하고, 이것을 전지 형상을 따라 감거나, 구부리거나 하여 전지 용기에 넣고, 전지 용기에 전해액을 주입하여 봉구함으로써, 2 차 전지를 제조할 수 있다. 또한, 필요에 따라 엑스펀드 메탈 ; 퓨즈, PTC 소자 등의 과전류 방지 소자 ; 리드판 등을 넣어, 전지 내부의 압력 상승, 과충방전의 방지를 해도 된다. 전지의 형상은, 예를 들어, 라미네이트셀형, 코인형, 버튼형, 시트형, 원통형, 각형, 편평형 등 어느 것이어도 된다.The production method of the secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, the negative electrode and the positive electrode described above are superimposed with a separator interposed therebetween, and the secondary battery is manufactured by winding or bending the negative electrode and the positive electrode through a separator, inserting an electrolyte solution into the battery container, . If necessary, an overcurrent prevention element such as an X-fund metal, a fuse, or a PTC element, or a lead plate may be inserted to prevent pressure rise and overcharge discharge inside the battery. The shape of the battery may be, for example, a laminate cell type, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, or a flat type.

실시예Example

이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 특허청구의 범위 및 그 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시해도 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and may be arbitrarily changed without departing from the scope of the claims of the present invention and its equivalents.

이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」 는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다. 또, 이하에 설명하는 조작은 특별히 언급하지 않는 한 상온 및 상압의 조건에서 실시했다. 특히, 전지의 평가 조작은 특별히 언급하지 않는 한 25 ℃ 에서 실시했다.In the following description, &quot;% &quot; and &quot; part &quot; representing amounts are based on weight unless otherwise specified. The operations described below were carried out under normal temperature and normal pressure conditions unless otherwise specified. In particular, the evaluation operation of the battery was carried out at 25 占 폚 unless otherwise specified.

[평가 방법][Assessment Methods]

실시예 및 비교예에 있어서의 특성의 평가는 하기와 같이 실시했다.The properties of Examples and Comparative Examples were evaluated as follows.

1. 밀착 강도1. Adhesion strength

실시예 및 비교예에서 제조한 부극을 길이 100 mm, 폭 10 mm 의 장방형으로 잘라 시험편으로 했다. 이 시험편을, 부극 활물질층의 표면을 아래로 하고, 부극 활물질층의 표면에 셀로판 테이프를 첩부했다. 이 때, 셀로판 테이프로서는 JIS Z1522 로 규정되는 것을 사용했다. 또, 셀로판 테이프는 수평인 시험대에 고정해 두었다. 그 후, 집전체의 일단을 연직 상방으로 인장 속도 50 mm/분으로 잡아당겨 벗겼을 때의 응력을 측정했다. 이 측정을 3 회 실시하고, 그 평균치를 구하여, 당해 평균치를 필 강도 (N/m) 로 했다. 필 강도가 클수록, 부극 활물질층의 집전체에 대한 결착력이 큰 것, 즉, 밀착 강도가 큰 것을 나타낸다.The negative electrode prepared in Examples and Comparative Examples was cut into a rectangular shape having a length of 100 mm and a width of 10 mm to prepare test pieces. The test piece was attached with a cellophane tape on the surface of the negative electrode active material layer with the surface of the negative electrode active material layer facing downward. At this time, the cellophane tape specified in JIS Z1522 was used. The cellophane tape was fixed to a horizontal test stand. Thereafter, the stress at the time when one end of the current collector was pulled up vertically at a tensile speed of 50 mm / min was measured. This measurement was carried out three times, and the average value was obtained, and the average value was determined as the peel strength (N / m). The larger the fill strength, the larger the binding force of the negative electrode active material layer to the current collector, i.e., the larger the adhesion strength.

2. 슬러리 안정성2. Slurry stability

실시예 및 비교예에서 제조한 부극용 슬러리 조성물에 대해, B 형 점도계에 의해, 25 ℃, 회전수 60 rpm 에 있어서의 점도 η0 을 측정했다.With respect to the negative electrode slurry composition prepared in Examples and Comparative Examples, a viscosity? 0 at 25 占 폚 and a rotation number of 60 rpm was measured by a B-type viscometer.

그 후, 부극용 슬러리 조성물을, 5 ℃ 에서 72 시간 가만히 정지시킨 후, 25 ℃ 로 되돌리고, 다시 상기와 마찬가지로 점도 η1 을 측정했다. 가만히 정지시킨 전후의 점도를 비교하여, 점도 변화율 (= (η1 - η0)/η0 × 100) 이 10 % 증가 미만이면 A, 10 % 증가 이상 ∼ 30 % 증가 미만이면 B, 30 % 증가 이상이면 C 로 했다.Thereafter, the slurry composition for negative electrode was stopped still at 5 deg. C for 72 hours, then returned to 25 deg. C, and the viscosity? 1 was measured again as described above. If the viscosity change rate (= (η1 - η0) / η0 × 100) is less than 10% increase, A, 10% increase to 30% increase, and B .

3. 도포성3. Coating property

실시예 및 비교예에서 제조한 부극용 슬러리 조성물을, 집전체인 두께 20 ㎛ 의 동박의 위에, 건조 후의 막두께가 150 ㎛ 정도가 되도록 도포하여, 건조시켰다. 이 건조는 동박을 0.5 m/분의 속도로 60 ℃ 의 오븐 내를 2 분간에 걸쳐 반송함으로써 실시했다. 그 후, 120 ℃ 에서 2 분간 가열 처리하여 부극을 얻었다. 얻어진 부극을 10 × 10 cm 의 치수로 자르고, 육안으로 직경 0.1 mm 이상의 핀홀의 개수를 측정했다. 핀홀의 개수가 작을수록, 도포성이 우수한 것을 나타낸다.The slurry composition for negative electrode prepared in Examples and Comparative Examples was coated on a copper foil having a thickness of 20 mu m as a current collector so that the film thickness after drying was about 150 mu m and dried. This drying was carried out by conveying the copper foil in an oven at 60 캜 for 2 minutes at a speed of 0.5 m / min. Thereafter, it was heat-treated at 120 ° C for 2 minutes to obtain a negative electrode. The obtained negative electrode was cut into a size of 10 10 cm, and the number of pinholes having a diameter of 0.1 mm or more was visually observed. The smaller the number of pinholes, the better the applicability.

4. 내구성4. Durability

(1) 고온 보존 특성(1) High-temperature storage characteristics

실시예 및 비교예에서 제조한 라미네이트형 셀의 리튬 이온 2 차 전지를, 25 ℃ 환경하에서 24 시간 가만히 정지시킨 후에, 25 ℃ 환경하에서, 0.1 C 의 정전류법에 의해, 4.2 V 로 충전하고, 3.0 V 까지 방전하는 충방전의 조작을 실시하여, 초기 용량 C0 을 측정했다. 또한, 4.2 V 로 충전하고, 60 ℃ 에서 7 일간 보존한 후, 25 ℃ 환경하에서 0.1 C 의 정전류법에 의해, 4.2 V 로 충전하고, 3.0 V 까지 방전하는 충방전의 조작을 실시하여, 고온 보존 후의 용량 C1 을 측정했다. 고온 보존 특성은 ΔCS = C1/C0 × 100 (%) 로 나타내는 용량 변화율 ΔCS 로 평가했다. 이 용량 변화율 ΔCS 의 값이 높을수록, 고온 보존 특성이 우수한 것을 나타낸다.The lithium ion secondary batteries of the laminate type cells prepared in the examples and the comparative examples were stopped at 25 캜 for 24 hours and charged to 4.2 V at a constant current of 0.1 C under an environment of 25 캜 to give 3.0 V was carried out to measure the initial capacity C 0 . The battery was charged at 4.2 V, stored at 60 캜 for 7 days, charged at 4.2 V by a constant current method of 0.1 C under a 25 캜 environment, and discharged to 3.0 V, And the capacity C 1 after the measurement was measured. The high-temperature storage characteristics were evaluated by the capacity change rate? C S expressed by? C S = C 1 / C 0 × 100 (%). The higher the value of the capacitance change rate ΔC S, indicates the excellent high-temperature storability.

(2) 고온 사이클 특성(2) High temperature cycle characteristics

실시예 및 비교예에서 제조한 라미네이트형 셀의 리튬 이온 2 차 전지를, 25 ℃ 환경하에서 24 시간 가만히 정지시킨 후에, 25 ℃ 환경하에서, 0.1 C 의 정전류법에 의해, 4.2 V 로 충전하고, 3.0 V 까지 방전하는 충방전의 조작을 실시하여, 초기 용량 C0 을 측정했다. 또한, 60 ℃ 의 환경하에서 1 C 의 정전류법에 의해, 4.2 V 로 충전하고, 3.0 V 까지 방전하는 충방전 조작을 반복하여, 100 사이클 후의 용량 C2 를 측정했다. 고온 사이클 특성은 ΔCC = C2/C0 × 100 (%) 로 나타내는 용량 변화율 ΔCC 로 평가했다. 이 용량 변화율 ΔCC 의 값이 높을수록, 고온 사이클 특성이 우수한 것을 나타낸다.The lithium ion secondary batteries of the laminate type cells prepared in the examples and the comparative examples were stopped at 25 캜 for 24 hours and charged to 4.2 V at a constant current of 0.1 C under an environment of 25 캜 to give 3.0 V was carried out to measure the initial capacity C 0 . The charging and discharging operation of discharging to 4.2 V and discharging to 3.0 V by the constant current method of 1 C under the environment of 60 캜 was repeated to measure the capacity C 2 after 100 cycles. High-temperature cycle characteristic was evaluated by the capacity change rate ΔC C represented by ΔC C = C 2 / C 0 × 100 (%). The higher the value of the capacitance change rate? C C, the better the high-temperature cycle characteristics.

(3) 극판 팽창 특성(3) Expansion characteristics of plate

상기의 「(1) 고온 보존 특성」 의 평가의 후에 리튬 이온 2 차 전지의 셀을 해체하여, 부극의 극판의 두께 d1 을 측정했다. 리튬 이온 2 차 전지의 셀의 제작 전에 있어서의 부극의 극판의 두께를 d0 으로 하여, 부극의 극판 팽창율 (d1 - d0)/d0 × 100 (%) 를 산출했다. 이 값이 낮을수록, 극판 팽창 특성이 우수한 것을 나타낸다.After the above evaluation of &quot; (1) high temperature storage characteristics &quot;, the cell of the lithium ion secondary battery was disassembled and the thickness d1 of the electrode plate of the negative electrode was measured. (D1 - d0) / d0 x 100 (%) of the negative electrode was calculated by taking the thickness of the negative electrode plate as d0 before manufacturing the cell of the lithium ion secondary battery. The lower this value is, the better the expansion property of the electrode plate is.

5. 저온 출력 특성5. Low Temperature Output Characteristics

실시예 및 비교예에서 제조한 라미네이트형 셀의 리튬 이온 2 차 전지를, 25 ℃ 환경하에서 24 시간 가만히 정지시킨 후에, 4.2 V, 1 C 의 충전 레이트로 충전 조작을 실시했다. 그 후, -10 ℃ 의 환경하에서, 1 C 의 방전 레이트로 방전의 조작을 실시하여, 방전 개시 15 초 후의 전압 V15 를 측정했다. 저온 출력 특성은 ΔV = 4.2 V - V15 (mV) 로 나타내는 전압 변화 ΔV 로 평가했다. 이 전압 변화 ΔV 의 값이 작을수록, 저온 출력 특성이 우수한 것을 나타낸다.The lithium ion secondary batteries of the laminate type cells prepared in Examples and Comparative Examples were stopped for 24 hours under the environment of 25 캜 and then charged at a charging rate of 4.2 V and 1 C. Thereafter, discharge operation was performed at a discharge rate of 1 C under an environment of -10 캜, and a voltage V 15 after 15 seconds from the start of discharge was measured. The low-temperature output characteristic was evaluated by a voltage change? V expressed by? V = 4.2 V - V 15 (mV). The smaller the value of the voltage change? V, the better the low-temperature output characteristic.

6. 수용성 중합체의 1 % 수용액의 점도6. Viscosity of 1% aqueous solution of water-soluble polymer

실시예 및 비교예에서 제조한 수용성 중합체를, pH 가 8 이 되도록, 10 % 암모니아수 및 이온 교환수에 의해 희석하고, 수용성 중합체의 1 % 수용액을 조제했다. 이 수용액의 점도를 B 형 점도계에 의해 측정했다.The water-soluble polymers prepared in Examples and Comparative Examples were diluted with 10% ammonia water and ion-exchange water so as to have a pH of 8 to prepare a 1% aqueous solution of a water-soluble polymer. The viscosity of this aqueous solution was measured by a B-type viscometer.

〔실시예 1〕[Example 1]

(1-1. 수용성 중합체의 제조)(1-1. Preparation of Water-Soluble Polymer)

교반기가 부착된 5 MPa 내압 용기에, (메트)아크릴산에스테르 단량체로서 아크릴산에틸 65.5 부, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체로서 메타크릴산 30 부, 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서 트리플루오로메틸메타크릴레이트 2.5 부, 술폰산기 함유 단량체로서 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 2 부, 유화제로서 도데실벤젠술폰산나트륨 1.0 부, 이온 교환수 150 부, 및, 중합 개시제로서 과황산칼륨 0.5 부를 넣고, 충분히 교반한 후, 60 ℃ 로 가온하여 중합을 개시했다. 중합 전화율이 96 % 가 된 시점에서 냉각시켜 반응을 정지하고, 수용성 중합체를 함유하는 수용액을 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 수용성 중합체를 함유하는 수용액에, 10 % 암모니아수를 첨가하여 pH 8 로 조정하고, 원하는 수용성 중합체를 함유하는 수용액을 얻었다. 얻어진 수용성 중합체의 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 12800 이었다.In a pressure vessel of 5 MPa equipped with a stirrer, 65.5 parts of ethyl acrylate as the (meth) acrylic acid ester monomer, 30 parts of methacrylic acid as the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, 30.0 parts of trifluoromethylmethacrylate as the fluorine-containing (meth) Acrylate-2-methylpropanesulfonic acid 2 parts as a sulfonic acid group-containing monomer, 1.0 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, 150 parts of ion-exchanged water, and 0.5 parts of potassium persulfate as a polymerization initiator After sufficiently stirring, the mixture was heated to 60 DEG C to initiate polymerization. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous solution containing a water-soluble polymer. To the aqueous solution containing the water-soluble polymer thus obtained, 10% ammonia water was added to adjust the pH to 8 to obtain an aqueous solution containing the desired water-soluble polymer. The weight average molecular weight of the obtained water-soluble polymer was measured and found to be 12800.

얻어진 수용성 중합체를 함유하는 수용액을 시료로 하여, 수용성 중합체의 1 % 수용액의 점도를 측정한 결과 1500 mPa·s 였다.The aqueous solution containing the water-soluble polymer thus obtained was used as a sample, and the viscosity of a 1% aqueous solution of the water-soluble polymer was measured and found to be 1,500 mPa · s.

(1-2. 입자상 바인더의 제조)(1-2. Preparation of particulate binder)

교반기가 부착된 5 MPa 내압 용기에, 지방족 공액 디엔 단량체인 1,3-부타디엔 33 부, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체인 메타크릴산 1.5 부, 방향족 비닐 계 단량체인 스티렌 65.5 부, 유화제로서 도데실벤젠술폰산나트륨 4 부, 이온 교환수 150 부, 및, 중합 개시제로서 과황산칼륨 0.5 부를 넣고, 충분히 교반한 후, 50 ℃ 로 가온하여 중합을 개시했다. 중합 전화율이 96 % 가 된 시점에서 냉각시켜 반응을 정지하고, 스티렌부타디엔 공중합체 (이하, 적절히 「SBR」 이라고 한다.) 로 이루어지는 입자상 바인더를 함유하는 수계 분산액을 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 입자상 바인더를 함유하는 수계 분산액에, 5 % 수산화나트륨 수용액을 첨가하여, pH 8 로 조정 후, 가열 감압 증류에 의해 미반응 단량체의 제거를 실시했다. 그 후, 30 ℃ 이하까지 냉각시켜, 원하는 입자상 바인더를 함유하는 수계 분산액을 얻었다. 얻어진 입자상 바인더의 중량 평균 분자량을 측정한 결과, 1500000 이었다. 또, 레이저 회절 산란 방식 입도 분포 장치에 의해 측정한 입자상 바인더의 개수 평균 입자직경은 150 nm 였다.In a 5 MPa pressure vessel equipped with a stirrer, 33 parts of 1,3-butadiene as an aliphatic conjugated diene monomer, 1.5 parts of methacrylic acid as an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, 65.5 parts of styrene as an aromatic vinyl monomer, 4 parts of sodium benzenesulfonate, 150 parts of ion-exchanged water, and 0.5 part of potassium persulfate as a polymerization initiator were put into the flask and sufficiently stirred, followed by heating to 50 캜 to initiate polymerization. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction was stopped by cooling to obtain an aqueous dispersion containing particulate binder made of styrene butadiene copolymer (hereinafter referred to as "SBR" as appropriate). A 5% aqueous sodium hydroxide solution was added to the aqueous dispersion containing the particulate binder thus obtained to adjust the pH to 8, and the unreacted monomers were removed by distillation under reduced pressure by heating. Thereafter, the mixture was cooled to 30 DEG C or lower to obtain an aqueous dispersion containing a desired particulate binder. The weight average molecular weight of the obtained particulate binder was measured and found to be 1500000. The number average particle diameter of the particulate binder measured by the laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer was 150 nm.

(1-3. 부극용 슬러리 조성물의 제조)(1-3) Preparation of Slurry Composition for Negative Electrode [

공정 (1-1) 에서 얻어진 수용성 중합체를 함유하는 수용액을 물로 희석하여 농도를 5 % 로 조정했다.The aqueous solution containing the water-soluble polymer obtained in the step (1-1) was diluted with water to adjust the concentration to 5%.

디스퍼가 부착된 플래니터리 믹서에, 부극 활물질로서 SiOC (체적 평균 입자직경 : 12 ㎛) 50 부 및 비표면적 4 ㎡/g 의 인조 흑연 (체적 평균 입자직경 : 24.5 ㎛) 50 부와, 상기의 수용성 중합체의 5 % 수용액을 고형분 상당으로 1 부를 각각 첨가하고, 이온 교환수로 고형분 농도 55 % 로 조정한 후, 25 ℃ 에서 60 분 혼합했다. 다음으로, 이온 교환수로 고형분 농도 52 % 로 조정한 후, 다시 25 ℃ 에서 15 분 혼합하여 혼합액을 얻었다.50 parts of SiOC (volume average particle diameter: 12 mu m) and 50 parts of artificial graphite having a specific surface area of 4 m &lt; 2 &gt; / g (volume average particle diameter: 24.5 mu m) as a negative electrode active material, 1 part of a 5% aqueous solution of the water-soluble polymer corresponding to the solid content was added, and the solid content concentration was adjusted to 55% by ion-exchanged water, followed by mixing at 25 캜 for 60 minutes. Next, the solid content was adjusted to 52% with ion-exchanged water, and then mixed again at 25 캜 for 15 minutes to obtain a mixed solution.

상기 혼합액에, 공정 (1-2) 에서 얻어진 입자상 바인더를 함유하는 수계 분산액을 고형분 상당으로 1 부, 및 이온 교환수를 넣어, 최종 고형분 농도 42 % 가 되도록 조정하고, 다시 10 분간 혼합했다. 이것을 감압하에서 탈포 처리하여, 유동성이 좋은 부극용 슬러리 조성물을 얻었다.To the mixed solution, 1 part of the aqueous dispersion containing the particulate binder obtained in the step (1-2) in an amount corresponding to the solid content, and ion-exchanged water were added to adjust the final solid content concentration to 42%, and mixed again for 10 minutes. This was degassed under reduced pressure to obtain a negative electrode slurry composition having good flowability.

얻어진 부극용 슬러리 조성물에 대해, 안정성 및 도포성의 평가를 실시했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The stability and applicability of the obtained negative electrode slurry composition were evaluated. The results are shown in Table 1.

(1-4. 부극의 제조)(1-4. Preparation of negative electrode)

공정 (1-3) 에서 얻어진 부극용 슬러리 조성물을, 콤마 코터로, 집전체인 두께 20 ㎛ 의 동박의 위에, 건조 후의 막두께가 150 ㎛ 정도가 되도록 도포하고, 건조시켰다. 이 건조는 동박을 0.5 m/분의 속도로 60 ℃ 의 오븐 내를 2 분간에 걸쳐 반송함으로써 실시했다. 그 후, 120 ℃ 에서 2 분간 가열 처리하여 부극 원반을 얻었다. 이 부극 원반을 롤 프레스로 압연하여, 부극 활물질층의 두께가 80 ㎛ 의 부극을 얻었다.The slurry composition for negative electrode obtained in the step (1-3) was coated on a copper foil having a thickness of 20 mu m as a current collector with a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 mu m and dried. This drying was carried out by conveying the copper foil in an oven at 60 캜 for 2 minutes at a speed of 0.5 m / min. Thereafter, the substrate was subjected to heat treatment at 120 캜 for 2 minutes to obtain a negative electrode disc. This negative electrode disc was rolled by a roll press to obtain a negative electrode having a thickness of the negative electrode active material layer of 80 mu m.

얻어진 부극에 대해, 밀착 강도의 평가를 실시했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The obtained negative electrode was evaluated for adhesion strength. The results are shown in Table 1.

(1-5. 정극의 제조)(1-5. Preparation of positive electrode)

정극용의 바인더로서, 유리 전이 온도 Tg 가 -40 ℃ 에서, 수평균 입자직경이 0.20 ㎛ 의 아크릴레이트 중합체의 40 % 수분산체를 준비했다. 상기의 아크릴레이트 중합체는 아크릴산2-에틸헥실 78 중량%, 아크릴로니트릴 20 중량%, 및 메타크릴산 2 중량% 를 함유하는 단량체 혼합물을 유화 중합하여 얻어지는 공중합체이다.A 40% aqueous dispersion of an acrylate polymer having a glass transition temperature Tg of -40 캜 and a number average particle diameter of 0.20 탆 was prepared as a positive electrode binder. The above acrylate polymer is a copolymer obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture containing 78% by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 20% by weight of acrylonitrile, and 2% by weight of methacrylic acid.

정극 활물질로서 체적 평균 입자직경 0.5 ㎛ 로 올리빈 결정 구조를 갖는 LiFePO4 를 100 부와, 분산제로서 카르복시메틸셀룰로오스의 1 % 수용액 (다이이치 공업제약 주식회사 제조 「BSH-12」) 을 고형분 상당으로 1 부와, 바인더로서 상기의 아크릴레이트 중합체의 40 % 수분산체를 고형분 상당으로 5 부를 혼합하고, 이것에 이온 교환수를 전체 고형분 농도가 40 % 가 되도록 첨가하여, 플래니터리 믹서에 의해 혼합하고, 정극용 슬러리 조성물을 조제했다.100 parts of LiFePO 4 having an olivine crystal structure with a volume average particle diameter of 0.5 μm as a positive electrode active material and 1% aqueous solution of carboxymethylcellulose ("BSH-12" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) And 5 parts of a 40% aqueous dispersion of the acrylate polymer corresponding to the solid content as a binder were mixed and ion-exchanged water was added thereto so that the total solid content concentration was 40%. The mixture was mixed by a planetary mixer, To prepare a positive electrode slurry composition.

상기의 정극용 슬러리 조성물을, 콤마 코터로, 집전체인 두께 20 ㎛ 의 알루미늄박 위에, 건조 후의 막두께가 200 ㎛ 정도가 되도록 도포하여, 건조시켰다. 이 건조는 알루미늄박을 0.5 m/분의 속도로 60 ℃ 의 오븐 내를 2 분간에 걸쳐 반송함으로써 실시했다. 그 후, 120 ℃ 에서 2 분간 가열 처리하여, 정극 원반을 얻었다. 이 정극 원반을 롤 프레스로 압연하여, 정극 활물질층의 두께가 70 ㎛ 의 정극을 얻었다.The above-described slurry composition for positive electrode was applied on a 20 mu m thick aluminum foil as a current collector with a comma coater so that the film thickness after drying was about 200 mu m and dried. This drying was carried out by conveying the aluminum foil in an oven at 60 ° C for 2 minutes at a rate of 0.5 m / min. Thereafter, it was heat-treated at 120 DEG C for 2 minutes to obtain a positive electrode plate. The original plate of the positive electrode was rolled by a roll press to obtain a positive electrode having a thickness of the positive electrode active material layer of 70 mu m.

(1-6. 세퍼레이터의 준비)(1-6 Preparation of Separator)

단층의 폴리프로필렌제 세퍼레이터 (폭 65 mm, 길이 500 mm, 두께 2 ㎛, 건식법에 의해 제조, 기공율 55 %) 를 준비했다.A single-layer polypropylene separator (width 65 mm, length 500 mm, thickness 2 μm, manufactured by the dry method, porosity of 55%) was prepared.

(1-7. 리튬 이온 2 차 전지)(1-7. Lithium ion secondary battery)

전지의 외장으로서 알루미늄 포재 외장을 준비했다. 공정 (1-4) 에서 얻은 부극을 4.2 mm × 4.2 mm 의 직사각형으로 잘랐다. 공정 (1-5) 에서 얻은 정극을 4 mm × 4 mm 의 직사각형으로 잘랐다. 공정 (1-6) 의 세퍼레이터를 5 mm × 5 mm 의 직사각형으로 잘랐다.An aluminum foil sheathing was prepared as the outer surface of the battery. The negative electrode obtained in the step (1-4) was cut into a rectangle of 4.2 mm x 4.2 mm. The positive electrode obtained in the step (1-5) was cut into a rectangle of 4 mm x 4 mm. The separator of step (1-6) was cut into a rectangle of 5 mm x 5 mm.

상기의 직사각형의 정극을 집전체의 표면이 알루미늄 포재 외장에 접하도록 배치했다. 직사각형의 정극의 정극 활물질층의 면 상에, 직사각형의 세퍼레이터를 배치했다. 또한, 직사각형의 세퍼레이터 상에, 상기의 직사각형의 부극을, 부극 활물질층의 표면이 세퍼레이터로 향하도록 배치했다. 알루미늄 포재 내에, 전해액으로서 농도 1.0 M 의 LiPF6 용액 (용매는 EC/DEC = 1/2 (체적비)) 의 혼합 용매를 충전했다. 또한, 알루미늄 포재의 개구를 밀봉하기 위해서, 150 ℃ 의 히트 시일을 하여 알루미늄 외장을 폐구하고, 리튬 이온 2 차 전지를 제조했다.The rectangular positive electrode was disposed so that the surface of the current collector was in contact with the aluminum-containing sheath. On the surface of the positive electrode active material layer of the rectangular positive electrode, a rectangular separator was disposed. Further, on the rectangular separator, the rectangular negative electrode was arranged so that the surface of the negative electrode active material layer was directed to the separator. A mixed solvent of a 1.0 M LiPF 6 solution (solvent: EC / DEC = 1/2 (volume ratio)) was filled as an electrolyte in the aluminum foil. Further, in order to seal the openings of the aluminum foil, a heat seal of 150 DEG C was carried out, and the aluminum sheath was closed to prepare a lithium ion secondary battery.

얻어진 전지에 대해, 고온 보존 특성, 고온 사이클 특성 및 극판 팽창 특성을 평가하고, 또한, 저온 출력 특성을 평가했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The obtained battery was evaluated for high-temperature storage characteristics, high temperature cycle characteristics, and extreme plate expansion characteristics, and the low temperature output characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

또, 얻어진 리튬 이온 2 차 전지를 4.2 V, 0.1 C 의 충방전 레이트로 최초로 충방전시켰을 때의 용량 (초기 용량) 은 50 mAh 였다.The capacity (initial capacity) when the obtained lithium ion secondary battery was first charged and discharged at a charging and discharging rate of 4.2 V and 0.1 C was 50 mAh.

〔실시예 2 및 3〕[Examples 2 and 3]

공정 (1-1) 의 수용성 중합체의 제조에 있어서, 술폰산기 함유 단량체로서, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 대신에 스티렌술폰산 (실시예 2) 또는 비닐술폰산 (실시예 3) 을 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.In the production of the water-soluble polymer of the step (1-1), styrene sulfonic acid (Example 2) or vinyl sulfonic acid (Example 3) was used in place of 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid as a sulfonic acid group- , A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. [ The results are shown in Table 1.

〔실시예 4 및 5〕[Examples 4 and 5]

공정 (1-1) 의 수용성 중합체의 제조에 있어서, 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서, 트리플루오로메틸메타크릴레이트 대신에 트리플루오로메틸아크릴레이트 (실시예 4) 또는 퍼플루오로옥틸메타크릴레이트 (실시예 5) 를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 1 에 나타낸다.In the preparation of the water-soluble polymer of the step (1-1), the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer was replaced by trifluoromethyl acrylate (Example 4) or perfluorooctyl methacrylate Lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the above-prepared lithium ion secondary battery (Example 5) was used. The results are shown in Table 1.

〔실시예 6 ∼ 12〕[Examples 6 to 12]

공정 (1-1) 의 수용성 중합체의 제조에 있어서, 아크릴산에틸, 메타크릴산, 트리플루오로메틸메타크릴레이트, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산의 비율을 표 1 및 표 2 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.In the preparation of the water-soluble polymer of the step (1-1), the ratios of ethyl acrylate, methacrylic acid, trifluoromethyl methacrylate, and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are shown in Tables 1 and 2 A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1, The results are shown in Tables 1 and 2.

〔실시예 13〕[Example 13]

공정 (1-3) 의 부극용 슬러리 조성물의 제조에서, 부극 활물질로서 SiOC 50 부 및 인조 흑연 50 부 대신에, SiOC 100 부를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.In the same manner as in Example 1 except that 100 parts of SiOC was used instead of 50 parts of SiOC and 50 parts of artificial graphite as the negative electrode active material in the production of the negative electrode slurry composition of the step (1-3) The components were manufactured and evaluated. The results are shown in Table 2.

〔실시예 14〕[Example 14]

공정 (1-3) 의 부극용 슬러리 조성물의 제조에서, 부극 활물질로서 SiOC 50 부 및 인조 흑연 50 부 대신에, 인조 흑연 100 부를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.In the same manner as in Example 1 except that 100 parts of artificial graphite was used in place of 50 parts of SiOC and 50 parts of artificial graphite as the negative electrode active material in the production of the negative electrode slurry composition of the step (1-3) The components were manufactured and evaluated. The results are shown in Table 2.

〔실시예 15〕[Example 15]

(15-1. 나노 실리카 활물질 A 의 제조)(Production of Nanosilica Active Material A)

평균 입자직경 3 ㎛, BET 비표면적 12 ㎡/g 의 산화규소 분말 (SiOx : x = 1.02) 을, 질화규소제 트레이에 200 g 주입한 후, 분위기를 유지할 수 있는 처리로 내에 가만히 정지시켰다. 다음으로 아르곤 가스를 유입시켜, 처리로 내를 아르곤 치환한 후, 아르곤 가스를 2 NL/min 유입시키면서 300 ℃/hr 의 승온 속도로 1200 ℃ 까지 승온하고, 3 시간 유지했다. 유지 종료 후, 강온을 개시하여, 실온 도달 후, 분말을 회수하여, Si 계 활물질 A 로 했다. 얻어진 Si 계 활물질 A 는 평균 입자직경 3.5 ㎛, BET 비표면적 11 ㎡/g 의 분말이며, 이 분말의 Cu-Kα 선에 의한 X 선 회절 패턴으로부터, 2θ = 28.4°부근의 Si (111) 에 귀속되는 회절선이 존재하고, 이 회절선의 반가폭으로부터 셰러법에 의해 구한 이산화규소 중에 분산된 규소의 결정의 크기가 40 nm 인 규소 복합체 분말인 것이 확인되었다.200 g of a silicon oxide powder (SiOx: x = 1.02) having an average particle diameter of 3 占 퐉 and a BET specific surface area of 12 m &lt; 2 &gt; / g was introduced into a tray made of silicon nitride and then quenched in a treatment furnace capable of maintaining the atmosphere. Subsequently, argon gas was introduced, the inside of the furnace was replaced with argon, and the temperature was raised to 1200 DEG C at a heating rate of 300 DEG C / hr while flowing argon gas at 2 NL / min, and the furnace was maintained for 3 hours. After the end of the holding, the temperature was started to decrease. After reaching the room temperature, the powder was recovered to obtain a Si-based active material A. The obtained Si-based active material A had an average particle diameter of 3.5 mu m and a BET specific surface area of 11 m &lt; 2 &gt; / g. From the X-ray diffraction pattern of the Cu- , And it was confirmed from the half value width of this diffraction line that the silicon crystal powder dispersed in the silicon dioxide obtained by the Scherrer method had a crystal size of 40 nm.

(15-2. 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소의 제조 및 평가)(15-2 Production and Evaluation of Lithium Ion Secondary Battery and Its Components)

공정 (1-3) 의 부극용 슬러리 조성물의 제조에서, 부극 활물질로서 SiOC 50 부 및 인조 흑연 50 부 대신에, 공정 (15-1) 에서 얻은 Si 계 활물질 A 5 부 및 인조 흑연 95 부를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.In the production of the negative electrode slurry composition of the step (1-3), 5 parts of the Si-based active material A obtained in the step (15-1) and 95 parts of artificial graphite were used in place of 50 parts of SiOC and 50 parts of artificial graphite as the negative electrode active material , A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. [ The results are shown in Table 2.

〔실시예 16〕[Example 16]

(16-1. 나노 실리카 활물질 B 의 제조)(Production of Nanosilica Active Material B)

내온 800 ℃ 의 유동층 내에 다결정 규소 미립자를 도입하고, 모노실란을 송입함으로써 제조한 입상 다결정 규소를 제트 밀을 사용하여 분쇄한 후, 분급기로 분급하고, D50 = 10.2 ㎛ 의 다결정 규소 분말을 얻어, 이것을 Si 계 활물질 B 로 했다. X 선 회절선의 반값 전체폭으로부터 셰러법으로, Si 계 활물질 B 의 결정자 사이즈가 44 nm 인 것을 확인했다.The granular polycrystalline silicon produced by introducing the polycrystalline silicon fine particles into the fluidized bed at an internal temperature of 800 DEG C and feeding the monosilane was crushed using a jet mill and classified with a classifier to obtain a polycrystalline silicon powder having a D50 of 10.2 mu m, Si-based active material B. It was confirmed from the half-width total width of the X-ray diffraction line that the crystallite size of the Si-based active material B was 44 nm by the Scherrer method.

(16-2. 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소의 제조 및 평가)(16-2 Preparation and Evaluation of Lithium Ion Secondary Battery and Its Components)

공정 (1-3) 의 부극용 슬러리 조성물의 제조에서, 부극 활물질로서 SiOC 50 부 및 인조 흑연 50 부 대신에, 공정 (16-1) 에서 얻은 Si 계 활물질 B 5 부 및 인조 흑연 95 부를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.In the production of the negative electrode slurry composition of the step (1-3), 5 parts of the Si-based active material B obtained in the step (16-1) and 95 parts of artificial graphite were used in place of 50 parts of SiOC and 50 parts of artificial graphite as the negative electrode active material , A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. [ The results are shown in Table 2.

〔비교예 1 ∼ 4〕[Comparative Examples 1 to 4]

공정 (1-1) 의 수용성 중합체의 제조에 있어서, 아크릴산에틸, 메타크릴산, 트리플루오로메틸메타크릴레이트, 및 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산의 비율을 표 3 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 리튬 이온 2 차 전지 및 그 구성 요소를 제조하여 평가했다. 결과를 표 3 에 나타낸다.In the production of the water-soluble polymer of the step (1-1), the ratio of ethyl acrylate, methacrylic acid, trifluoromethyl methacrylate, and 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid was changed , A lithium ion secondary battery and its components were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. [ The results are shown in Table 3.

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

표 중의 약호의 의미는 하기와 같다.The meanings of the abbreviations in the table are as follows.

TFMMA : 트리플루오로메틸메타크릴레이트 TFMMA: Trifluoromethyl methacrylate

TFMA : 트리플루오로메틸아크릴레이트 TFMA: Trifluoromethyl acrylate

PFOMA : 퍼플루오로옥틸메타크릴레이트 PFOMA: Perfluorooctyl methacrylate

AMPS : 2-아크릴아미드-2메틸프로판술폰산AMPS: 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid

SS : 스티렌술폰산SS: Styrene sulfonic acid

VS : 비닐술폰산VS: vinylsulfonic acid

Si 계 A : 실시예 15 에서 제조한 나노 실리카 활물질 ASi system A: The nanosilica active material A prepared in Example 15

Si 계 B : 실시예 16 에서 제조한 나노 실리카 활물질 BSi system B: The nanosilica active material B prepared in Example 16

바인더 : 바인더 종별 Binder: Type of binder

EA 량 : 아크릴산에틸 첨가량 (부) EA amount: Ethyl acrylate added amount (parts)

불소 단량체 종류 : 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 종류 Fluorine monomer type: fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer type

불소 단량체량 : 불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 첨가량 (부) Amount of fluorine monomer: amount of fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer added (parts)

술폰 단량체 종류 : 술폰산기 함유 단량체 종류 Sulfone monomer type: Sulfonic acid group-containing monomer type

술폰 단량체량 : 술폰산기 함유 단량체 첨가량 (부) Sulfone monomer amount: Sulfonic acid group-containing monomer Addition amount (parts)

MAA 량 : 메타크릴산 첨가량 (부) MAA amount: methacrylic acid addition amount (parts)

1 % 수용액 점도 : 수용성 중합체의 1 % 수용액의 점도 (mPa·s) 1% aqueous solution viscosity: viscosity (mPa · s) of a 1% aqueous solution of a water-

수용성 중합체 분자량 : 수용성 중합체의 중량 평균 분자량 Water-Soluble Polymer Molecular Weight: The weight average molecular weight

부극 활물질 : 부극 활물질 종류 Negative electrode active material: negative electrode active material type

활물질 비율 : 각각의 활물질의 첨가량 (부) Active material ratio: amount of addition of each active material (part)

밀착 강도 : 부극 필 강도 평균치 (N/m) Adhesion strength: Average value of negative electrode fill strength (N / m)

슬러리 안정성 : 점도 변화율의 평가 결과 A : 변화율 10 % 증가 미만, B : 10 % 증가 이상 30 % 증가 미만, C : 30 % 증가 이상 Slurry stability: Evaluation result of viscosity change ratio A: Less than 10% change rate, B: 10% increase or more, 30% or less increase, C: 30% or more increase

도포성 : 부극용 슬러리 도포 후의 핀홀 개수 (개) Coating property: Number of pinholes after application of slurry for negative electrode (pieces)

고온 보존 특성 : 전지의 용량 변화율 ΔCS (%) High-Temperature Storage Characteristics: Capacity Change Rate ΔC S (%)

고온 사이클 특성 : 전지의 용량 변화율 ΔCC (%) High-temperature cycle characteristics: rate of change of capacity of battery? C C (%)

극판 팽창 특성 : 고온 보존 특성 평가 후의 부극의 극판 팽창율 (%) Expansion characteristics of polar plate: Expansion rate of polar plate of negative electrode after evaluation of high temperature storage property (%)

저온 출력 특성 : 저온에서의 전압 변화 ΔV (mV)Low temperature output characteristic: Voltage change at low temperature ΔV (mV)

[검토][Review]

표 1 ∼ 표 3 의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본원 실시예 1 ∼ 16 에 있어서는, 본원 발명의 요건의 어느 것을 만족시키지 않는 비교예에 비해, 충방전에 수반되는 부극의 팽창이 억제되고, 또한 각종 특성의 어느 것에 대해서도 밸런스 좋고 양호했다. 또, 수용성 중합체의 첨가량이 적은 실시예 8 이외의 실시예에 있어서는, 슬러리의 안정성도 우수했다.As is apparent from the results of Tables 1 to 3, in Examples 1 to 16 of the present invention, compared with Comparative Examples which did not satisfy any of the requirements of the present invention, expansion of the negative electrode accompanying charge and discharge was suppressed, It was well balanced and good for any of the characteristics. In addition, in Examples other than Example 8 in which the addition amount of the water-soluble polymer was small, the stability of the slurry was excellent.

Claims (11)

부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유하는 2 차 전지용 부극으로서,
상기 수용성 중합체가,
술폰산기 함유 단량체 단위 0.1 중량% ∼ 15 중량%, 및
불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 0.5 중량% ∼ 10 중량% 를 함유하는 공중합체인 2 차 전지용 부극.
A negative electrode for a secondary battery comprising a negative electrode active material, a particulate binder and a water-soluble polymer,
The water-
0.1 to 15% by weight of sulfonic acid group-containing monomer units, and
And 0.5 to 10% by weight of a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit.
제 1 항에 있어서,
상기 수용성 중합체가 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유하는 2 차 전지용 부극.
The method according to claim 1,
Wherein the water-soluble polymer contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit.
제 2 항에 있어서,
상기 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체가 에틸렌성 불포화 모노카르복실산 단량체인 2 차 전지용 부극.
3. The method of claim 2,
Wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer is an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부극 활물질이 리튬을 흡장 및 방출할 수 있고, 금속을 함유하는 2 차 전지용 부극.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the negative electrode active material is capable of absorbing and desorbing lithium and contains a metal.
제 4 항에 있어서,
상기 금속이 규소인 2 차 전지용 부극.
5. The method of claim 4,
Wherein the metal is silicon.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입자상 바인더가 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 중합체를 함유하는 2 차 전지용 부극.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the particulate binder contains a polymer containing an aliphatic conjugated diene monomer unit.
제 6 항에 있어서,
상기 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 함유하는 중합체가 방향족 비닐 단량체 단위를 추가로 함유하는 2 차 전지용 부극.
The method according to claim 6,
Wherein the polymer containing the aliphatic conjugated diene monomer unit further contains an aromatic vinyl monomer unit.
정극, 부극, 전해액 및 세퍼레이터를 구비하고, 상기 부극이 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 2 차 전지용 부극인 2 차 전지.A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator, wherein the negative electrode is the negative electrode for a secondary battery according to any one of claims 1 to 7. 부극 활물질, 입자상 바인더 및 수용성 중합체를 함유하는 슬러리 조성물로서,
상기 수용성 중합체가,
술폰산기 함유 단량체 단위 0.1 중량% ∼ 15 중량%,
불소 함유 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 0.5 중량% ∼ 10 중량% 를 함유하는 공중합체인 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물.
A slurry composition comprising a negative electrode active material, a particulate binder and a water-soluble polymer,
The water-
0.1 to 15% by weight of a sulfonic acid group-containing monomer unit,
And 0.5 to 10% by weight of a fluorine-containing (meth) acrylic acid ester monomer unit.
제 9 항에 있어서,
상기 수용성 중합체가 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 단위를 함유하는 부극용 슬러리 조성물.
10. The method of claim 9,
Wherein the water-soluble polymer contains an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer unit.
제 9 항 또는 제 10 항에 기재된 2 차 전지 부극용 슬러리 조성물을 집전체 상에 도포하고, 건조시키는 것을 포함하는 2 차 전지용 부극의 제조 방법.A method for producing a negative electrode for a secondary battery, which comprises applying the slurry composition for a secondary battery negative electrode according to claim 9 or 10 onto a current collector and drying.
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