KR20150063958A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

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Abstract

[과제] 유연하고, 굴곡시에 전극층의 크랙 발생이 없어 고전위 사이클 특성이 우수한 고용량의 리튬 이온 이차 전지를 제공하는 것.
[해결 수단] 본 발명에 관련된 리튬 이온 이차 전지는, 부극, 정극 및 비수전해액을 구비하고, 상기 부극이 합금계 활물질을 함유하고, 상기 정극이 정극 활물질, 정극용 결착제 및 도전재를 함유하고, 상기 정극용 결착제가 니트릴기 함유 아크릴 중합체 및 불소 함유 중합체를 함유하고, 상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 비수전해액에 대한 팽윤도가 3 배 이하이고, THF 불용해분량이 30 질량% 이하이며, 상기 도전재의 입자직경이 5 ∼ 40 ㎚ 인 것을 특징으로 하고 있다.
[PROBLEMS] To provide a high-capacity lithium ion secondary battery which is flexible and has no electrode layer cracking at the time of bending and excellent in high-potential cycle characteristics.
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A lithium ion secondary battery according to the present invention comprises a negative electrode, a positive electrode and a nonaqueous electrolyte, wherein the negative electrode contains an alloy active material and the positive electrode contains a positive electrode active material, a positive electrode binder and a conductive material , The nitrile group-containing acrylic polymer and the nitrile group-containing acrylic polymer have a swelling degree of not more than 3 times and a THF insoluble matter content of not more than 30 mass% And the particle diameter of the ash is 5 to 40 nm.

Description

리튬 이온 이차 전지 {LITHIUM ION SECONDARY BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a lithium ion secondary battery,

본 발명은 리튬 이온 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고용량화를 가능하게 할 수 있는 리튬 이온 이차 전지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a lithium ion secondary battery, and more particularly, to a lithium ion secondary battery capable of high capacity.

최근, 노트북 컴퓨터, 휴대 전화, PDA (Personal Digital Assistant) 등의 휴대 단말의 보급이 현저하다. 이들 휴대 단말의 전원에 이용되고 있는 이차 전지에는 니켈수소 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지 등이 다용되고 있다. 휴대 단말은 보다 쾌적한 휴대성이 요구되어 소형화, 박형화, 경량화, 고성능화가 급속히 진행되어, 그 결과 휴대 단말은 다양한 곳에서 이용되게 되었다.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. BACKGROUND ART A nickel-hydrogen secondary battery, a lithium ion secondary battery, and the like are widely used in secondary batteries used for power supply of these portable terminals. Portable terminals are demanded to be more comfortable to carry, and miniaturization, thinness, light weight, and high performance have been rapidly progressed, and as a result, portable terminals have been used in various places.

또, 전지에 대해서도, 휴대 단말에 대한 것과 동일하게 소형화, 박형화, 경량화, 고성능화가 요구되고 있다. 또, 전지의 고용량화를 위해서 활물질층 중에 있어서의 활물질의 배합량을 증가시키기 위해, 활물질을 집전체 상에 고정시키기 위한 결착재나 도전성을 확보하기 위한 도전재 등의 재료를 줄이는 것이 요구되고 있다.In addition, as for the battery, the miniaturization, thinness, weight reduction, and high performance of the portable terminal have been demanded. In order to increase the amount of the active material in the active material layer in order to increase the capacity of the battery, it is required to reduce materials such as a binder for fixing the active material on the current collector and a conductive material for ensuring conductivity.

리튬 이온 이차 전지의 고용량화를 목적으로 하여, Si 등을 함유하는 합금계 활물질을 사용한 리튬 이온 이차 전지용 부극이 개발되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1). 고용량화에 수반해, 충방전시의 전압도 높아지고 있고, 에틸렌카보네이트나 프로필렌카보네이트 등으로 이루어지는 전해액으로는 고전압에 견디지 못해 분해되는 경우가 있기 때문에, 불소계 전해액 첨가제를 병용하는 것도 실시되고 있다.For the purpose of increasing the capacity of a lithium ion secondary battery, a negative electrode for a lithium ion secondary battery using an alloy-based active material containing Si or the like has been developed (for example, Patent Document 1). As the capacity is increased, the voltage at the time of charging and discharging is also increasing. An electrolyte made of ethylene carbonate, propylene carbonate or the like can not withstand a high voltage and may be decomposed. Therefore, a fluorine electrolyte additive is also used in combination.

한편, 정극에서는 전극층을 형성하기 위한 결착제로는 폴리불화비닐리덴 (PVdF) 등의 불소 함유 중합체가 사용되어 왔다. 불소 함유 중합체는 전해액에 용해되지 않기 때문에 안정적인 결착성이 기대되지만, PVdF 등의 불소 함유 중합체는 단단하여, 잘 구부러지지 않는다는 성질이 있다. 이 때문에, 전지의 형상이나 크기에 따라서는 전극을 권회시킨 후, 눌러찌부러뜨려 소정 형상으로 성형할 때에, 불소 함유 중합체만을 사용한 경우에는 전극층에 크랙이 생기는 경우가 있다.On the other hand, in the positive electrode, a fluorine-containing polymer such as polyvinylidene fluoride (PVdF) has been used as a binder for forming an electrode layer. Since the fluorine-containing polymer is not dissolved in the electrolytic solution, stable binding property is expected, but the fluorine-containing polymer such as PVdF is hard and does not bend well. Therefore, depending on the shape and size of the battery, in the case of using only the fluorine-containing polymer when forming the electrode into a predetermined shape by crushing after pressing the electrode, a crack may occur in the electrode layer.

또한, 고용량화를 달성하기 위해 특히 정극에 있어서 도전재인 카본블랙 등을 세립화하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 불소 함유 중합체를 단독으로 결착제로서 사용한 경우에는, 세립화된 도전재가 응집되어 분산성이 불충분해져 도전성이 상승되지 않아, 용량 향상이 도모되지 않는 경우가 있었다. In addition, in order to achieve high capacity, it has been investigated that carbon black or the like, which is a conductive material, is made fine in the positive electrode. However, when the fluorine-containing polymer is used singly as the binder, the finely divided conductive material aggregates, the dispersibility becomes insufficient, conductivity is not increased, and the capacity is not improved.

일본 특허 제4025995호Japanese Patent No. 4025995 일본 특허 제3598153호Japanese Patent No. 3598153 일본 특허 제4929573호Japanese Patent No. 4929573

리튬 이온 이차 전지에 대해 고용량화를 달성하기 위해, 정극에 있어서 결착제로서 불소 함유 중합체를 사용하면 전극층에 크랙이 생긴다는 문제가 있었다. 또, 정극에 사용하는 결착제로서, 불소 함유 중합체와 니트릴 고무를 병용하는 것, 불소 함유 중합체와 가교 아크릴레이트계 중합체를 병용하는 것이 검토되고 있다.When a fluorine-containing polymer is used as the binder in the positive electrode in order to achieve high capacity for the lithium ion secondary battery, there is a problem that a crack is generated in the electrode layer. It has also been studied to use a fluorine-containing polymer and a nitrile rubber in combination as a binder used for a positive electrode, and to use a fluorine-containing polymer in combination with a crosslinked acrylate-based polymer.

예를 들어, 특허문헌 2 에서는 리튬 이온 이차 전지의 전극층을 형성하기 위한 결착제로서 불소 함유 중합체와 니트릴 고무를 병용하고 있다. 그러나, 결착제량이 많아짐으로써 상대적으로 활물질 밀도는 저하되기 때문에, 충분한 전지 용량이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 결착제량이 많아지기 때문에 전해액에 대한 전극층의 팽윤도도 높아지고, 특히 고전위 사이클시의 박리 강도가 저하되어, 사이클 특성이 열화되는 경우가 있다.For example, in Patent Document 2, a fluorine-containing polymer and nitrile rubber are used in combination as a binder for forming an electrode layer of a lithium ion secondary battery. However, as the amount of the binder increases, the active material density is relatively lowered, so that sufficient battery capacity may not be obtained. Further, since the amount of the binder is increased, the degree of swelling of the electrode layer with respect to the electrolytic solution is increased, and in particular, the peel strength at the time of high potential cycle is lowered, and the cycle characteristics are sometimes deteriorated.

또, 특허문헌 3 에서는 결착제로서 불소 함유 중합체와 가교 아크릴레이트계 중합체를 병용하고 있다. 그러나, 가교 아크릴레이트계 중합체를 사용하기 때문에 전극층의 전해액에 대한 팽윤은 억제되지만, 가교 아크릴레이트계 중합체가 입자상으로 존재하기 때문에 분산성이 불충분해지고, 그 결과 고전위 사이클 특성이 저하되는 경우가 있다.In Patent Document 3, a fluorine-containing polymer and a crosslinked acrylate polymer are used in combination as a binder. However, since the crosslinked acrylate polymer is used, swelling of the electrode layer with respect to the electrolytic solution is suppressed, but the dispersibility is insufficient because the crosslinked acrylate polymer exists in the form of particles, and as a result, the high-potential cycle characteristic is sometimes lowered .

따라서, 본 발명의 목적은 유연하고, 굴곡시에 전극층의 크랙 발생이 없어 고전위 사이클 특성이 우수한 고용량의 리튬 이온 이차 전지를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-capacity lithium ion secondary battery which is flexible, has no electrode layer cracks at the time of bending, and has excellent high-voltage cycle characteristics.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 정극용 결착제로서 니트릴기 함유 아크릴 중합체를 사용하고, 또한 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 비수전해액에 대한 팽윤도와 THF 불용해분량을 특정 범위로 함으로써, 니트릴기 함유 아크릴 중합체가 정극용 슬러리 조성물의 분산매에는 용해되면서도, 용해 파라미터 (SP 값) 가 가까운 전해액에는 용해되지 않아 적절한 범위에서 팽윤시킬 수 있는 것을 알아냈다. 그리고, 부극용 활물질로서 합금계 활물질, 정극에 세립화된 도전재 분말을 사용함으로써 고용량화를 도모할 수 있고, 또 정극용 결착제로서 이러한 니트릴기 함유 아크릴 중합체와 불소 함유 중합체와 병용함으로써 유연하고, 굴곡시에 전극층의 크랙 발생이 없으며, 또한 활물질 밀도가 높은 전극이 얻어지는 것, 또한 출력 특성이나 고전위 사이클 특성이 우수한 고용량의 리튬 이온 이차 전지가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 이들 지견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors have intensively studied in order to solve the above problems and found that by using a nitrile group-containing acrylic polymer as a binder for a positive electrode and by adjusting the swelling degree and the THF insoluble content of a nitrile group-containing acrylic polymer to a non- , The nitrile group-containing acrylic polymer is dissolved in the dispersion medium of the slurry composition for the positive electrode, but is not dissolved in the electrolyte solution having a near dissolution parameter (SP value), so that it can be swelled in an appropriate range. By using the alloy active material as the negative electrode active material and the conductive material powder finely impregnated in the positive electrode, it is possible to achieve high capacity, and by using the nitrile group-containing acrylic polymer in combination with the fluorine- It was found that a lithium ion secondary battery having a high capacity and excellent in output characteristics and high potential cycle characteristics can be obtained without cracking of the electrode layer at the time of bending and an electrode with high active material density. Based on these findings, the present invention has been completed.

본 발명의 요지는 이하와 같다.The gist of the present invention is as follows.

(1) 부극, 정극 및 비수전해액을 구비하는 리튬 이온 이차 전지로서,(1) A lithium ion secondary battery comprising a negative electrode, a positive electrode, and a nonaqueous electrolyte,

상기 부극이 합금계 활물질을 함유하고,Wherein the negative electrode contains an alloy-based active material,

상기 정극이 정극 활물질, 정극용 결착제 및 도전재를 함유하고,Wherein the positive electrode contains a positive electrode active material, a positive electrode binder and a conductive material,

상기 정극용 결착제가 니트릴기 함유 아크릴 중합체 및 불소 함유 중합체를 함유하고,Wherein the binder for a positive electrode contains a nitrile group-containing acrylic polymer and a fluorine-containing polymer,

상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 비수전해액에 대한 팽윤도가 3 배 이하이고, THF 불용해분량이 30 질량% 이하이며,The swelling degree of the nitrile group-containing acrylic polymer with respect to the nonaqueous electrolyte is 3 times or less, the THF insoluble content is 30 mass% or less,

상기 도전재의 입자직경이 5 ∼ 40 ㎚ 인 리튬 이온 이차 전지.Wherein the conductive material has a particle diameter of 5 to 40 nm.

(2) 상기 정극 활물질 100 질량부에 대해, 도전재가 1 ∼ 3 질량부, 정극용 결착제가 0.5 ∼ 2 질량부 함유되는 (1) 에 기재된 리튬 이온 이차 전지.(2) The lithium ion secondary battery according to (1), wherein the conductive material is contained in 1 to 3 mass parts and the positive electrode binder is contained in 0.5 to 2 mass parts with respect to 100 mass parts of the positive electrode active material.

(3) 상기 정극용 결착제에 있어서의, 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 함유 비율이 50 ∼ 5 질량%, 불소 함유 중합체의 함유 비율이 50 ∼ 95 질량% 인 (1) 또는 (2) 에 기재된 리튬 이온 이차 전지.(3) The positive electrode binder according to (1) or (2), wherein the content of the nitrile group-containing acrylic polymer is 50 to 5 mass% and the content of the fluorine-containing polymer is 50 to 95 mass% Ion secondary battery.

(4) 상기 불소 함유 중합체가 폴리불화비닐리덴인 (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 리튬 이온 이차 전지.(4) The lithium ion secondary battery described in any one of (1) to (3), wherein the fluorine-containing polymer is polyvinylidene fluoride.

(5) 상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체가 에틸렌성 불포화산 단량체 단위를 함유하는 (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 리튬 이온 이차 전지.(5) The lithium ion secondary battery according to any one of (1) to (4), wherein the nitrile group-containing acrylic polymer contains an ethylenic unsaturated acid monomer unit.

(6) 상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체에 있어서의 에틸렌성 불포화산 단량체 단위의 함유 비율이 10 ∼ 30 질량% 인 (5) 에 기재된 리튬 이온 이차 전지.(6) The lithium ion secondary battery according to (5), wherein the content of the ethylenically unsaturated acid monomer unit in the nitrile group-containing acrylic polymer is 10 to 30 mass%.

(7) 권회형 파우치 셀인 (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 리튬 이온 이차 전지. (7) The lithium ion secondary battery according to any one of (1) to (6), which is a wound pouch cell.

본 발명에 의하면, 용량 향상을 위해서 부극에 합금계 활물질을 사용하고, 또 정극에 세립화된 도전재 분말을 사용하고, 결착제로서 불소 함유 중합체 및 니트릴기 함유 아크릴 중합체를 병용함으로써 유연하고, 굴곡시에 전극층의 크랙 발생이 없는 것에 추가로, 활물질 밀도가 높은 전극이 얻어진다. 또, 우수한 출력 특성이나 고전위 사이클 특성에 추가로, 초기 용량도 높은 리튬 이온 이차 전지를 제공할 수 있다.According to the present invention, by using the alloy-based active material for the negative electrode and the finely divided conductive material powder as the positive electrode and by using the fluorine-containing polymer and the nitrile group-containing acrylic polymer together as the binder, An electrode having a high active material density can be obtained in addition to the absence of cracks in the electrode layer. In addition to excellent output characteristics and high potential cycle characteristics, a lithium ion secondary battery having a high initial capacity can be provided.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명에 관련된 리튬 이온 이차 전지는 부극, 정극 및 비수전해액을 구비한다. 부극은 합금계 활물질을 함유하고, 정극은 정극 활물질, 정극용 결착제 및 도전재를 함유한다. 정극용 결착제는 니트릴기 함유 아크릴 중합체 및 불소 함유 중합체를 함유한다. 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 비수전해액에 대한 팽윤도는 3 배 이하이고, THF 불용해분량이 30 질량% 이하이다. 정극 도전재의 입자직경은 5 ∼ 40 ㎚ 이다. 이하, 부극, 정극 및 비수전해액 각각을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail. A lithium ion secondary battery according to the present invention comprises a negative electrode, a positive electrode and a nonaqueous electrolyte. The negative electrode contains an alloy-based active material, and the positive electrode contains a positive electrode active material, a positive electrode binder and a conductive material. The positive electrode binder contains a nitrile group-containing acrylic polymer and a fluorine-containing polymer. The degree of swelling of the nitrile group-containing acrylic polymer with respect to the non-aqueous electrolyte is 3 times or less, and the amount of THF insoluble matter is 30 mass% or less. The particle diameter of the positive electrode conductive material is 5 to 40 nm. Hereinafter, each of the negative electrode, the positive electrode and the non-aqueous electrolyte will be described more specifically.

(부극)(Negative electrode)

부극은 집전체와, 상기 집전체 상에 적층되는 부극 활물질층으로 이루어진다. 부극 활물질층은 부극 활물질 (a) 로서 합금계 활물질 (a1) 을 함유하고, 필요에 따라 기타 탄소계 활물질 (a2) 을 함유하고, 또 통상은 부극용 결착제 (b), 도전재 (c) 등을 함유한다.The negative electrode comprises a current collector and a negative electrode active material layer laminated on the current collector. The negative electrode active material layer contains the alloy active material (a1) as the negative electrode active material (a) and contains other carbonaceous active material (a2) if necessary, and usually contains the binder for the negative electrode (b) And the like.

(a) 부극 활물질(a) Negative electrode active material

부극 활물질은 부극 내에서 전자 (리튬 이온) 를 수수하는 물질이다. 부극 활물질로는 합금계 활물질 (a1) 이 사용되고, 또 필요에 따라 탄소계 활물질 (a2) 을 사용할 수 있다. 부극 활물질은 합금계 활물질과 탄소계 활물질을 함유하는 것이 바람직하고, 합금계 활물질과 탄소계 활물질을 병용함으로써 합금계 활물질만을 이용해 얻어지는 부극보다 용량이 큰 전지를 얻을 수 있고, 또한 부극의 밀착 강도 저하, 사이클 특성 저하와 같은 문제도 해결할 수 있다.The negative electrode active material is a material that receives electrons (lithium ions) in the negative electrode. As the negative electrode active material, the alloy-based active material (a1) is used, and if necessary, the carbon-based active material (a2) can be used. The negative electrode active material preferably contains an alloy-based active material and a carbon-based active material. By using the alloy-based active material and the carbon-based active material in combination, it is possible to obtain a battery having a capacity larger than that of the negative electrode obtained using only the alloy- , Degradation of cycle characteristics, and the like can be solved.

(a1) 합금계 활물질(a1) alloy-based active material

합금계 활물질이란, 리튬을 삽입할 수 있는 원소를 구조에 함유하고, 리튬이 삽입되었을 경우의 중량당 이론 전기 용량이 500 ㎃h/g 이상 (당해 이론 전기 용량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5000 ㎃h/g 이하로 할 수 있다) 인 활물질을 말하고, 구체적으로는 리튬 합금을 형성하는 단체 금속 및 그 합금, 및 그들의 산화물, 황화물, 질화물, 규화물, 탄화물, 인화물 등이 사용된다.The alloy-based active material includes an element capable of inserting lithium in its structure, and has a theoretical capacity per unit weight of 500 mAh / g or more when lithium is inserted (the upper limit of the theoretical capacity is not particularly limited, And may be, for example, 5000 mAh / g or less), specifically, a single metal or alloy thereof forming a lithium alloy, and an oxide, a sulfide, a nitride, a silicide, a carbide, or a phosphide thereof.

리튬 합금을 형성하는 단체 금속 및 합금으로는 Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, Sr, Zn 등의 금속이나 그 금속을 함유하는 화합물을 들 수 있다. 그들 중에서도 규소 (Si), 주석 (Sn) 또는 납 (Pb) 의 단체 금속 혹은 이들 원자를 함유하는 합금, 또는 이들 금속의 화합물이 바람직하다. 또한, 이들 중에서도 저전위에서 리튬의 삽입 탈리가 가능한 Si 의 단체 금속이 보다 바람직하다.Examples of the metal and the alloy that form the lithium alloy include a metal such as Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, P, Pb, Sb, Si, Sn, . ≪ / RTI > Among them, a single metal such as silicon (Si), tin (Sn) or lead (Pb), an alloy containing these atoms, or a compound of these metals is preferable. Among them, a single metal of Si capable of intercalating lithium at a low electric potential is more preferable.

합금계 활물질은 추가로 1 개 이상의 비금속 원소를 함유하고 있어도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 SiC, SiOxCy (이하, 「SiOC」라고 부른다) (0 < x ≤ 3, 0 < y ≤ 5), Si3N4, Si2N2O, SiOx (x = 0.01 이상 2 미만), SnOx (0 < x ≤ 2), LiSiO, LiSnO 등을 들 수 있고, 그 중에서도 저전위에서 리튬의 삽입 탈리가 가능한 SiOC, SiOx, 및 SiC 가 바람직하고, SiOC, SiOx 가 보다 바람직하다. 예를 들어, SiOC 는 규소를 함유하는 고분자 재료를 소성해 얻을 수 있다. SiOC 중에서도, 용량과 사이클 특성의 균형에서 0.8 ≤ x ≤ 3, 2 ≤ y ≤ 4 의 범위가 바람직하게 사용된다.The alloy-based active material may further contain one or more non-metallic elements. Specifically, SiC, SiO x C y (hereinafter referred to as SiOC) (0 <x? 3, 0 <y? 5), Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO x x = less than 0.01 2), SnO x (0 <x ≤ 2), LiSiO, there may be mentioned LiSnO, etc., insertion desorption of lithium are possible on that particular low potential SiOC, SiO x, and SiC is preferred, and SiOC, SiO x is more preferable. For example, SiOC can be obtained by firing a polymeric material containing silicon. Among SiOC, a range of 0.8? X? 3 and 2? Y? 4 is preferably used in balance of capacity and cycle characteristics.

리튬 합금을 형성하는 단체 금속 및 그 합금의 산화물, 황화물, 질화물, 규화물, 탄화물, 인화물로는, 리튬을 삽입할 수 있는 원소의 산화물, 황화물, 질화물, 규화물, 탄화물, 인화물 등을 들 수 있고, 그 중에서도 산화물이 특히 바람직하다. 구체적으로는 산화주석, 산화망간, 산화티탄, 산화니오브, 산화바나듐 등의 산화물, Si, Sn, Pb 및 Ti 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 금속 원소를 함유하는 리튬 함유 금속 복합 산화물이 바람직하다.Examples of the oxides, sulfides, nitrides, silicides, carbides and phosphides of the single metals and their alloys forming the lithium alloy include oxides, sulfides, nitrides, silicides, carbides and phosphides of elements capable of intercalating lithium, Of these, oxides are particularly preferable. Specifically, a lithium-containing metal complex oxide containing a metal element selected from the group consisting of tin oxide, manganese oxide, titanium oxide, niobium oxide, oxide such as vanadium oxide, Si, Sn, Pb and Ti atoms is preferable.

리튬 함유 금속 복합 산화물로는 또한 LixTiyMzO4 로 나타내는 리튬티탄 복합 산화물 (0.7 ≤ x ≤ 1.5, 1.5 ≤ y ≤ 2.3, 0 ≤ z ≤ 1.6, M 은 Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn 및 Nb) 을 들 수 있고, 그 중에서도 Li4/3Ti5/3O4, Li1Ti2O4, Li4/5Ti11/5O4 가 바람직하다.As the lithium-containing metal composite oxide, a lithium-titanium composite oxide represented by Li x Ti y M z O 4 (0.7 ≤ x ≤ 1.5, 1.5 ≤ y ≤ 2.3, 0 ≤ z ≤ 1.6, and M is Na, K, Co, Al Li 4 Ti 5 O 3 , Li 1 Ti 2 O 4 , Li 4/5 Ti 11/5, and the like. O 4 is preferred.

이들 합금계 활물질 중에서도 규소를 함유하는 활물질이 바람직하다. 규소를 함유하는 활물질을 사용함으로써, 이차 전지의 전기 용량을 크게 할 수 있게 된다. 또한, 규소를 함유하는 활물질 중에서도 SiOxCy, SiOx, 및 SiC 가 더욱 바람직하다. 규소 및 탄소를 조합하여 함유하는 활물질에 있어서는, 고전위에서 Si (규소), 저전위에서는 C (탄소) 에 대한 Li 의 삽입 탈리가 일어난다고 추측되고, 다른 합금계 활물질보다 팽창·수축이 억제되기 때문에, 본 발명의 효과가 보다 얻어지기 쉽다.Among these alloy-based active materials, an active material containing silicon is preferable. By using the silicon-containing active material, the electric capacity of the secondary battery can be increased. Among the silicon-containing active materials, SiO x C y , SiO x , and SiC are more preferable. In the active material containing silicon and carbon in combination, it is presumed that Li intercalates into Si (silicon) on the high electric potential and C (carbon) on the low electric potential, and expansion and contraction are suppressed more than other alloy active materials , The effect of the present invention is more likely to be obtained.

합금계 활물질은 입자상으로 정립된 것이 바람직하다. 입자의 형상이 구형이면 전극 성형시에 보다 고밀도의 전극을 형성할 수 있다. 합금계 활물질이 입자인 경우, 그 체적 평균 입자직경은 바람직하게는 0.1 ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 20 ㎛, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎛ 이다. 합금계 활물질의 체적 평균 입자직경이 이 범위 내이면, 부극을 제조하기 위해서 사용하는 슬러리 조성물의 제조가 용이해진다. 또한, 본 발명에 있어서의 체적 평균 입자직경은 레이저 회절로 입자직경 분포를 측정함으로써 구할 수 있다.It is preferable that the alloy-based active material is formed into a particle shape. If the shape of the particles is spherical, a higher density electrode can be formed at the time of electrode formation. When the alloy-based active material is particles, the volume average particle diameter thereof is preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 0.5 to 20 μm, particularly preferably 1 to 10 μm. When the volume average particle diameter of the alloy-based active material is within this range, it is easy to manufacture the slurry composition used for producing the negative electrode. The volume average particle diameter in the present invention can be obtained by measuring the particle diameter distribution by laser diffraction.

합금계 활물질의 탭 밀도는 특별히 제한되지 않지만, 0.6 g/㎤ 이상인 것이 바람직하게 사용된다.The tap density of the alloy-based active material is not particularly limited, but is preferably 0.6 g / cm 3 or more.

합금계 활물질의 비표면적 (BET 식) 은 바람직하게는 3.0 ∼ 20.0 ㎡/g, 보다 바람직하게는 3.5 ∼ 15.0 ㎡/g, 특히 바람직하게는 4.0 ∼ 10.0 ㎡/g 이다. 합금계 활물질의 비표면적이 상기 범위에 있음으로써 합금계 활물질 표면의 활성점이 증가하기 때문에, 리튬 이온 이차 전지의 출력 특성이 우수하다. 또한, 본 발명에 있어서 「BET 비표면적」이란, 질소 흡착법에 의한 BET 비표면적을 말하고, ASTM D 3037-81 에 준해 측정되는 값이다.The specific surface area (BET formula) of the alloy-based active material is preferably 3.0 to 20.0 m 2 / g, more preferably 3.5 to 15.0 m 2 / g, and particularly preferably 4.0 to 10.0 m 2 / g. Since the specific surface area of the alloy-based active material is in the above range, the active points of the surface of the alloy-based active material are increased, so that the output characteristics of the lithium ion secondary battery are excellent. In the present invention, the "BET specific surface area" refers to the BET specific surface area measured by the nitrogen adsorption method and is a value measured according to ASTM D 3037-81.

(a2) 탄소계 활물질(a2) a carbon-based active material

탄소계 활물질이란, 리튬을 삽입할 수 있는 탄소를 주골격으로 하는 활물질을 말하고, 구체적으로는 탄소질 재료와 흑연질 재료를 들 수 있다. 탄소질 재료란, 일반적으로 탄소 전구체를 2000 ℃ 이하에서 열처리하여 탄소화시킨 흑연화도가 낮은 (즉, 결정성이 낮은) 탄소 재료이다. 상기 열처리 온도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 500 ℃ 이상으로 할 수 있다. 흑연질 재료란, 이흑연성 탄소를 2000 ℃ 이상에서 열처리함으로써 얻어진 흑연에 가까운 높은 결정성을 갖는 흑연질 재료이다. 상기 처리 온도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5000 ℃ 이하로 할 수 있다.The carbon-based active material refers to an active material having carbon as a main skeleton capable of intercalating lithium, specifically, a carbonaceous material and a graphite material. The carbonaceous material is generally a carbon material having a low degree of graphitization (that is, low crystallinity) obtained by carbonizing a carbon precursor at a temperature of 2000 占 폚 or less. The lower limit of the heat treatment temperature is not particularly limited, but may be 500 ° C or higher, for example. The graphite material is a graphite material having a high crystallinity close to graphite obtained by heat-treating graphitizing carbon at 2000 占 폚 or higher. The upper limit of the treatment temperature is not particularly limited, but may be set at 5000 占 폚 or lower, for example.

탄소질 재료로는, 예를 들어 열처리 온도에 의해 탄소의 구조를 용이하게 바꾸는 이흑연성 탄소나, 유리상 탄소로 대표되는 비정질 구조에 가까운 구조를 갖는 난흑연성 탄소 등을 들 수 있다.Examples of the carbonaceous material include graphite carbon which easily changes the structure of carbon by a heat treatment temperature, and non-graphitizable carbon which has a structure similar to an amorphous structure typified by glassy carbon.

이흑연성 탄소로는, 예를 들어 석유나 석탄에서 얻어지는 타르 피치를 원료로 한 탄소 재료를 들 수 있다. 구체예를 들면, 코크스, 메소카본마이크로비즈 (MCMB), 메소페이즈 피치계 탄소 섬유, 열분해 기상 성장 탄소 섬유 등을 들 수 있다. MCMB 란 피치류를 400 ℃ 전후에서 가열하는 과정에서 생성된 메소페이즈 소구체를 분리 추출시킨 탄소 미립자이다. 메소페이즈 피치계 탄소 섬유란, 상기 메소페이즈 소구체가 성장, 합체하여 얻어지는 메소페이즈 피치를 원료로 하는 탄소 섬유이다. 열분해 기상 성장 탄소 섬유란, (1) 아크릴 고분자 섬유 등을 열분해하는 방법, (2) 피치를 방사하여 열분해하는 방법, (3) 철 등의 나노 입자를 촉매로서 이용해 탄화수소를 기상 열분해하는 촉매 기상 성장 (촉매 CVD) 법에 의해 얻어진 탄소 섬유이다.As the graphitizing carbon, for example, a carbon material obtained by using tar pitch obtained from petroleum or coal as a raw material can be mentioned. Specific examples thereof include coke, mesocarbon microbeads (MCMB), mesophase pitch-based carbon fibers, pyrolysis-phase grown carbon fibers, and the like. MCMB is a carbon fine particle obtained by separating and extracting mesophase spherules produced in the course of heating the pitch at about 400 ° C. The mesophase pitch-based carbon fiber is a carbon fiber whose mesophase pitch is obtained by the growth and coalescence of the mesophase spherules as a raw material. The pyrolysis vapor-grown carbon fiber refers to a method of pyrolyzing acrylic polymer fibers and the like, (2) pyrolysis by spinning the pitch, (3) catalytic vapor phase growth (pyrolysis of hydrocarbons using nanoparticles such as iron) (Catalytic CVD) method.

난흑연성 탄소로는 페놀 수지 소성체, 폴리아크릴로니트릴계 탄소 섬유, 의사등방성 탄소, 푸르푸릴알코올 수지 소성체 (PFA), 하드 카본 등을 들 수 있다.Examples of the non-graphitizable carbon include a phenol resin fired body, a polyacrylonitrile carbon fiber, a pseudo-isotropic carbon, a furfuryl alcohol resin fired body (PFA), hard carbon and the like.

흑연질 재료로는, 예를 들어 천연 흑연, 인조 흑연을 들 수 있다. 인조 흑연으로는 주로 2800 ℃ 이상에서 열처리한 인조 흑연, MCMB 를 2000 ℃ 이상에서 열처리한 흑연화 MCMB, 메소페이즈 피치계 탄소 섬유를 2000 ℃ 이상에서 열처리한 흑연화 메소페이즈 피치계 탄소 섬유 등을 들 수 있다.Examples of the graphite material include natural graphite and artificial graphite. Artificial graphite includes artificial graphite heat-treated at 2800 ° C or higher, graphitized MCMB heat-treated at MCMB at 2000 ° C or higher, graphitized mesophase pitch carbon fibers heat-treated at a temperature of 2000 ° C or above, mesophase pitch- .

상기 탄소계 활물질 중에서도 흑연질 재료가 바람직하다. 흑연질 재료를 사용함으로써 부극 활물질층의 밀도를 높이기 쉬워져, 부극 활물질층의 밀도가 1.6 g/㎤ 이상 (당해 밀도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 2.2 g/㎤ 이하로 할 수 있다) 인 부극의 제작이 용이해진다. 부극 활물질층의 밀도가 상기 범위인 부극 활물질층을 갖는 부극이면, 본 발명의 효과가 현저하게 나타난다.Among the carbon-based active materials, graphite materials are preferred. By using a graphite material, it becomes easy to increase the density of the negative electrode active material layer, and the density of the negative electrode active material layer is 1.6 g / cm 3 or more (the upper limit of the density is not particularly limited but 2.2 g / cm 3 or less) Can be easily manufactured. If the negative electrode has a negative electrode active material layer having a density of the negative electrode active material layer in the above range, the effect of the present invention is remarkable.

탄소계 활물질은 입자상으로 정립된 것이 바람직하다. 입자의 형상이 구형이면, 전극 성형시에 보다 고밀도의 전극을 형성할 수 있다. 탄소계 활물질이 입자인 경우, 탄소계 활물질의 체적 평균 입자직경은 바람직하게는 0.1 ∼ 100 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 50 ㎛, 특히 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎛ 이다. 탄소계 활물질의 체적 평균 입자직경이 이 범위 내이면, 부극을 제조하기 위해서 사용하는 슬러리 조성물의 제작이 용이해진다.It is preferable that the carbon-based 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. When the carbonaceous active material is a particle, the volume average particle diameter of the carbonaceous active material is preferably 0.1 to 100 占 퐉, more preferably 0.5 to 50 占 퐉, and particularly preferably 1 to 30 占 퐉. When the volume average particle diameter of the carbon-based active material is within this range, it is easy to prepare the slurry composition used for producing the negative electrode.

탄소계 활물질의 탭 밀도는 특별히 제한되지 않지만, 0.6 g/㎤ 이상인 것이 바람직하게 사용된다.The tap density of the carbon-based active material is not particularly limited, but is preferably 0.6 g / cm 3 or more.

탄소계 활물질의 비표면적은 바람직하게는 3.0 ∼ 20.0 ㎡/g, 보다 바람직하게는 3.5 ∼ 15.0 ㎡/g, 특히 바람직하게는 4.0 ∼ 10.0 ㎡/g 이다. 탄소계 활물질의 비표면적이 상기 범위에 있음으로써 탄소계 활물질 표면의 활성점이 증가하기 때문에, 리튬 이온 이차 전지의 출력 특성이 우수하다. 비표면적은 예를 들어 BET 법에 의해 측정할 수 있다.The specific surface area of the carbonaceous active material is preferably 3.0 to 20.0 m 2 / g, more preferably 3.5 to 15.0 m 2 / g, and particularly preferably 4.0 to 10.0 m 2 / g. Since the specific surface area of the carbonaceous active material is in the above range, the active sites of the surface of the carbonaceous active material are increased, so that the output characteristics of the lithium ion secondary battery are excellent. The specific surface area can be measured by, for example, the BET method.

부극 활물질은 합금계 활물질 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합해 사용해도 된다. 또, 부극 활물질의 바람직한 양태로서 합금계 활물질 및 탄소계 활물질을 조합한 활물질을 들 수 있다. 부극 활물질 (a) 로서 합금계 활물질 (a1) 과 탄소계 활물질 (a2) 을 병용하는 경우, 그 혼합 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 건식 혼합이나 습식 혼합을 들 수 있다.The negative electrode active material may be a single alloy type active material, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio. As a preferable embodiment of the negative electrode active material, there can be mentioned an active material in which an alloy type active material and a carbon type active material are combined. When the alloy active material (a1) and the carbonaceous active material (a2) are used in combination as the negative electrode active material (a), the mixing method is not particularly limited and includes conventionally known dry mixing and wet mixing.

부극 활물질 (a) 에 있어서, 합금계 활물질 (a1) 과 탄소계 활물질 (a2) 을 병용하는 경우, 탄소계 활물질 (a2) 100 질량부에 대해 합금계 활물질 (a1) 을 1 ∼ 50 질량부 함유하는 것이 바람직하다. 합금계 활물질과 탄소계 활물질을 상기 범위에서 혼합함으로써, 종래의 탄소계 활물질만을 이용해 얻어지는 부극보다 용량이 큰 전지를 얻을 수 있고, 또한 부극의 밀착 강도 저하나 사이클 특성 저하를 방지할 수 있다. 합금계 활물질 (a1) 과 탄소계 활물질 (a2) 을 상기 범위에서 병용하는 부극 활물질층을 갖는 부극이면, 본 발명의 효과가 현저하게 나타난다.When the alloy-based active material (a1) and the carbon-based active material (a2) are used together in the negative electrode active material (a), the alloyed active material (a1) is contained in an amount of 1 to 50 parts by mass relative to 100 parts by mass of the carbon- . By mixing the alloy-based active material and the carbon-based active material within the above range, it is possible to obtain a battery having a capacity larger than that of the negative electrode obtained using only the conventional carbon-based active material, and to prevent the adhesion strength of the negative electrode and the cycle characteristics from being lowered. The effect of the present invention is remarkable when the negative electrode has a negative electrode active material layer in which the alloy-based active material (a1) and the carbonaceous active material (a2) are used together in the above range.

(b) 부극용 결착제(b) Binder for negative electrode

부극용 결착제는 부극에 있어서 전극 활물질을 집전체의 표면에 결착시키는 성분이고, 부극 활물질을 유지하는 성능이 우수하고, 집전체에 대한 밀착성이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 통상, 결착제의 재료로는 중합체를 사용한다. 결착제의 재료로서의 중합체는 단독 중합체이어도 되고, 공중합체이어도 된다. 부극용 결착제의 중합체로는 특별히 한정은 되지 않지만, 예를 들어 불소 중합체, 디엔 중합체, 아크릴레이트 중합체, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리우레탄 등의 고분자 화합물을 들 수 있고, 그 중에서도 불소 중합체, 디엔 중합체 또는 아크릴레이트 중합체가 바람직하고, 내전압을 높게 할 수 있고 또한 전기 화학 소자의 에너지 밀도를 높게 할 수 있는 점에서 디엔 중합체 또는 아크릴레이트 중합체가 보다 바람직하며, 전극의 강도를 향상시키는 점에서 디엔 중합체가 특히 바람직하다.The binder for negative electrode is preferably a component which binds the electrode active material to the surface of the current collector in the negative electrode and which has excellent performance of holding the negative electrode active material and has high adhesion to the current collector. Usually, a polymer is used as the material of the binder. The polymer as the binder material may be a homopolymer or a copolymer. The polymer of the binder for negative electrode is not particularly limited, and examples thereof include polymer compounds such as fluoropolymer, diene polymer, acrylate polymer, polyimide, polyamide and polyurethane. Among them, A polymer or an acrylate polymer is preferable, and a diene polymer or an acrylate polymer is more preferable because it can increase a withstanding voltage and can increase an energy density of an electrochemical device. In order to improve the strength of an electrode, Is particularly preferable.

디엔 중합체는 공액 디엔 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위 (이하, 「공액 디엔 단량체 단위」라고 기재하는 경우가 있다) 를 함유하는 중합체이고, 구체적으로는 공액 디엔의 단독 중합체 ; 상이한 종류의 공액 디엔끼리의 공중합체 ; 공액 디엔을 함유하는 단량체 혼합물을 중합시켜 얻어지는 공중합체, 또는 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기 공액 디엔으로는, 예를 들어 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2-에틸-1,3-부타디엔, 2-클로르-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 및 2,4-헥사디엔 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔이 바람직하다. 또한, 공액 디엔은 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 디엔 중합체에 있어서의 공액 디엔 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 20 질량% 이상 60 질량% 이하, 바람직하게는 30 질량% 이상 55 질량% 이하이다.The diene polymer is a polymer containing a structural unit (hereinafter may be referred to as &quot; conjugated diene monomer unit &quot;) formed by polymerization of a conjugated diene monomer, specifically, a homopolymer of a conjugated diene; Copolymers of different types of conjugated dienes; A copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing a conjugated diene, and hydrogenated products thereof. Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and 2,4-hexadiene. Of these, 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene are preferred. The conjugated dienes may be used singly or two or more kinds may be used in combination at any ratio. The proportion of the conjugated diene monomer unit in the diene polymer is preferably 20% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 30% by mass or more and 55% by mass or less.

상기 디엔 중합체는 공액 디엔 외에 니트릴기 함유 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위 (이하, 「니트릴기 함유 단량체 단위」라고 기재하는 경우가 있다) 를 함유하고 있어도 된다. 니트릴기 함유 단량체의 구체예로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, α-에틸아크릴로니트릴 등의 α, β-불포화 니트릴 화합물 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아크릴로니트릴이 바람직하다. 디엔 중합체에 있어서의 니트릴기 함유 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 5 ∼ 40 질량%, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 질량% 의 범위이다. 니트릴기 함유 단량체 단위의 양을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 전극 강도가 보다 향상된다. 또한, 니트릴기 함유 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The diene polymer may contain, in addition to the conjugated diene, a structural unit (hereinafter sometimes referred to as a "nitrile group-containing monomer unit") formed by polymerizing a nitrile group-containing monomer. Specific examples of the nitrile group-containing monomer include an?,? - unsaturated nitrile compound such as acrylonitrile, methacrylonitrile,? -Chloroacrylonitrile,? -Ethyl acrylonitrile and the like, Nitrile is preferred. The proportion of the nitrile group-containing monomer units in the diene polymer is preferably in the range of 5 to 40% by mass, and more preferably 5 to 30% by mass. By setting the amount of the nitrile group-containing monomer unit within the above range, the obtained electrode strength is further improved. The nitrile group-containing monomers may be used singly or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.

또, 상기 디엔 중합체에는, 상기 단량체 단위 외에 다른 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위를 함유하고 있어도 된다. 다른 단량체로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산 등의 불포화 카르복실산류 ; 스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 비닐벤조산, 비닐벤조산메틸, 비닐나프탈렌, 클로로메틸스티렌, 하이드록시메틸스티렌, α-메틸스티렌, 디비닐벤젠 등의 스티렌 단량체 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 비닐에스테르류 ; 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 등의 아미드 단량체 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류 ; 메틸비닐케톤, 에틸비닐케톤, 부틸비닐케톤, 헥실비닐케톤, 이소프로페닐비닐케톤 등의 비닐케톤류 ; N-비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐이미다졸 등의 복소 고리 함유 비닐 화합물을 들 수 있다. 또한, 상기 다른 단량체는 각각 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.The diene polymer may contain a structural unit formed by polymerizing a monomer other than the monomer unit. Other monomers include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid; Styrene monomers such as styrene, chlorostyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, vinylbenzoic acid, vinylbenzoate, vinylnaphthalene, chloromethylstyrene, hydroxymethylstyrene,? -Methylstyrene, divinylbenzene; Olefins such as ethylene and propylene; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl benzoate; Amide monomers such as acrylamide, N-methylol acrylamide and acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid; Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and butyl vinyl ether; Vinyl ketones such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, and isopropenyl vinyl ketone; Vinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinylimidazole, and other heterocyclic-containing vinyl compounds. Each of the other monomers may be used alone, or two or more different monomers may be used in combination at an arbitrary ratio.

아크릴레이트 중합체는 일반식 (1) : CH2=CR1-COOR2 (식 중 R1 은 수소 원자 또는 메틸기를, R2 는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다) 로 나타내는 화합물 유래의 단량체를 중합시켜 형성되는 단량체 단위 (이하, 「(메트)아크릴산에스테르 단량체 단위」라고 기재하는 경우가 있다) 를 함유하는 중합체이다. (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 구성하는 단량체의 구체예로는 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산n-아밀, 아크릴산이소아밀, 아크릴산n-헥실, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산라우릴, 아크릴산스테아릴 등의 아크릴산에스테르 ; 메타크릴산에틸, 메타크릴산프로필, 메타크릴산이소프로필, 메타크릴산n-부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산t-부틸, 메타크릴산n-아밀, 메타크릴산이소아밀, 메타크릴산n-헥실, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산라우릴, 메타크릴산스테아릴 등의 메타크릴산에스테르 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아크릴산에스테르가 바람직하고, 아크릴산n-부틸 및 아크릴산2-에틸헥실이 얻어지는 전극의 강도를 향상시킬 수 있는 점에서 특히 바람직하다. 아크릴레이트 중합체 중의 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 비율은 통상 50 질량% 이상, 바람직하게는 70 질량% 이상이다. 상기 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 비율이 상기 범위인 아크릴레이트 중합체를 사용하면 내열성이 높고, 또한 얻어지는 전극의 내부 저항을 작게 할 수 있다.Acrylate polymer is obtained by polymerizing a monomer derived from a compound represented by the general formula (1): CH 2 ═CR 1 -COOR 2 (wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group) (Hereinafter may be referred to as a &quot; (meth) acrylic acid ester monomer unit &quot;). Specific examples of the monomer constituting the (meth) acrylic acid ester monomer unit include ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, n-amyl acrylate, Acrylic acid esters such as n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate and stearyl acrylate; Propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, N-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate and the like. Of these, acrylic acid esters are preferable, and it is particularly preferable that the strength of an electrode obtained from n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate can be improved. The proportion of the (meth) acrylic acid ester monomer units in the acrylate polymer is usually 50% by mass or more, and preferably 70% by mass or more. The use of an acrylate polymer having a ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit within the above range can provide a high heat resistance and can reduce the internal resistance of the resulting electrode.

상기 아크릴레이트 중합체는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위 외에 니트릴기 함유 단량체 단위를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 니트릴기 함유 단량체로는 아크릴로니트릴이나 메타크릴로니트릴 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아크릴로니트릴이 집전체와 전극 합제층의 결착성이 높아져 전극 강도를 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 아크릴레이트 중합체에 있어서의 니트릴기 함유 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 5 ∼ 35 질량%, 보다 바람직하게는 10 ∼ 30 질량% 의 범위이다. 니트릴기 함유 단량체 단위의 양을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 전극 강도가 보다 향상된다.It is preferable that the acrylate polymer contains a monomer unit containing a nitrile group in addition to a (meth) acrylic acid ester monomer unit. Examples of the nitrile group-containing monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile. Of these, acrylonitrile is preferable because the binder strength of the current collector and the electrode mixture layer can be improved to improve the electrode strength. The proportion of the nitrile group-containing monomer units in the acrylate polymer is preferably in the range of 5 to 35 mass%, and more preferably 10 to 30 mass%. By setting the amount of the nitrile group-containing monomer unit within the above range, the obtained electrode strength is further improved.

상기 아크릴레이트 중합체에는, 상기 단량체 단위 외에, 공중합 가능한 카르복실산기 함유 단량체를 중합시켜 형성되는 단량체 단위 (이하, 「카르복실산기 함유 단량체 단위」라고 기재하는 경우가 있다) 를 함유하고 있어도 된다. 카르복실산기 함유 단량체의 구체예로는 아크릴산, 메타크릴산 등의 1 염기산 함유 단량체 ; 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 2 염기산 함유 단량체를 들 수 있다. 그 중에서도, 2 염기산 함유 단량체가 바람직하고, 집전체와의 결착성을 높여 전극 강도를 향상시킬 수 있는 점에서 이타콘산이 특히 바람직하다. 이들 1 염기산 함유 단량체, 2 염기산 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 아크릴레이트 중합체 중의 카르복실산기 함유 단량체 단위의 비율은 바람직하게는 1 ∼ 50 질량%, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 질량%, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 질량% 의 범위이다. 카르복실산기 함유 단량체 단위의 양을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 전극의 강도가 보다 향상된다.The acrylate polymer may contain, in addition to the above monomer units, a monomer unit (hereinafter sometimes referred to as "carboxylic acid group-containing monomer unit") formed by polymerizing a copolymerizable carboxylic acid group-containing monomer. Specific examples of the carboxylic acid group-containing monomers include monobasic acid-containing monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; And dibasic acid-containing monomers such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid. Among them, dibasic acid-containing monomers are preferable, and itaconic acid is particularly preferable in that the strength of the electrode can be improved by improving the binding property with the current collector. These monobasic acid-containing monomers and dibasic acid-containing monomers may be used either individually or in combination of two or more. The ratio of the carboxylic acid group-containing monomer units in the acrylate polymer is preferably in the range of 1 to 50 mass%, more preferably 1 to 20 mass%, and particularly preferably 1 to 10 mass%. By setting the amount of the carboxylic acid group-containing monomer unit within the above range, the strength of the obtained electrode is further improved.

또한, 상기 아크릴레이트 중합체에는 상기 단량체 외에, 공중합 가능한 다른 단량체를 중합시켜 얻어지는 구조 단위를 함유하고 있어도 된다. 상기 다른 단량체로는, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등의 2 개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 카르복실산에스테르류 ; 퍼플루오로옥틸에틸아크릴레이트나 퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트 등의 측사슬에 불소를 함유하는 불포화 에스테르류 ; 스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, t-부틸스티렌, 비닐벤조산, 비닐벤조산메틸, 비닐나프탈렌, 클로로메틸스티렌, 하이드록시메틸스티렌, α-메틸스티렌, 디비닐벤젠 등의 스티렌 단량체 ; 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 등의 아미드계 단량체 ; 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류 ; 부타디엔, 이소프렌 등의 디엔 단량체 ; 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 할로겐 원자 함유 단량체 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 비닐에스테르류 ; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 부틸비닐에테르 등의 비닐에테르류 ; 메틸비닐케톤, 에틸비닐케톤, 부틸비닐케톤, 헥실비닐케톤, 이소프로페닐비닐케톤 등의 비닐케톤류 ; N-비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 비닐이미다졸 등의 복소 고리 함유 비닐 화합물 ; 알릴글리시딜에테르 등의 글리시딜에테르류 ; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 글리시딜에스테르류 등을 들 수 있다. 아크릴레이트 중합체에 있어서의 이들 공중합 가능한 다른 단량체 단위의 함유 비율은 이용 목적에 따라 적절히 조정되면 된다.The acrylate polymer may contain, in addition to the monomer, a structural unit obtained by polymerizing other copolymerizable monomer. Examples of the other monomer include carboxylic acid esters having two or more carbon-carbon double bonds such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and trimethylolpropane triacrylate; Unsaturated esters containing fluorine in the side chains such as perfluorooctyl ethyl acrylate and perfluorooctyl ethyl methacrylate; Styrene monomers such as styrene, chlorostyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, vinylbenzoic acid, vinylbenzoate, vinylnaphthalene, chloromethylstyrene, hydroxymethylstyrene,? -Methylstyrene, divinylbenzene; Amide monomers such as acrylamide, N-methylol acrylamide and acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid; Olefins such as ethylene and propylene; Diene monomers such as butadiene and isoprene; Halogen-containing monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl benzoate; Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and butyl vinyl ether; Vinyl ketones such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, and isopropenyl vinyl ketone; Heterocyclic-containing vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, vinylpyridine and vinylimidazole; Glycidyl ethers such as allyl glycidyl ether; And glycidyl esters such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. The content of these copolymerizable other monomer units in the acrylate polymer may be suitably adjusted according to the intended use.

또 상기 외에도 부극용 결착제로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아세트산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐이소부틸에테르, 폴리아크릴로니트릴, 폴리메타아크릴로니트릴, 폴리메타크릴산메틸, 폴리아크릴산메틸, 폴리메타크릴산에틸, 폴리아세트산알릴, 폴리스티렌 등의 비닐 중합체 ; 폴리옥시메틸렌, 폴리옥시에틸렌, 폴리고리형 티오에테르, 폴리디메틸실록산 등 주사슬에 헤테로 원자를 함유하는 에테르 중합체 ; 폴리락톤, 폴리고리형 무수물, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 등의 축합 에스테르 중합체 ; 나일론 6, 나일론 66, 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드, 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드, 폴리피로멜리트이미드 등의 축합 아미드 중합체, 후술하는 증점제 등을 들 수 있다.In addition to the above, examples of the binder for negative electrode include a binder such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, Vinyl polymers such as butyl ether, polyacrylonitrile, polymethacrylonitrile, polymethyl methacrylate, methyl polyacrylate, ethyl polymethacrylate, allyl polyacetate, and polystyrene; Ether polymers containing hetero atoms in the main chain such as polyoxymethylene, polyoxyethylene, poly-cyclic thioether, polydimethylsiloxane and the like; Condensation ester polymers such as polylactone, polycyclic anhydride, polyethylene terephthalate and polycarbonate; Condensed amide polymers such as nylon 6, nylon 66, poly-m-phenylene isophthalamide, poly-p-phenylene terephthalamide and polypyromellitimide, and thickeners described later.

부극용 결착제의 형상은 특별히 제한은 없지만, 집전체와의 밀착성이 양호하고, 또 제작한 전극의 용량 저하나 충방전 반복에 의한 열화를 억제할 수 있기 때문에, 입자상인 것이 바람직하다. 입자상 결착제는 분산매에 분산시킨 상태에 있어서 입자 형상을 유지·존재하는 것이면 되는데, 부극 활물질층에 있어서도 입자 형상을 유지한 상태로 존재할 수 있는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 「입자 상태를 유지한 상태」란, 완전하게 입자 형상을 유지한 상태일 필요는 없고, 그 입자 형상을 어느 정도 유지한 상태이면 된다. 입자상 결착제로는, 예를 들어 라텍스와 같은 결착제의 입자가 물에 분산된 상태의 것이나, 이와 같은 분산액을 건조시켜 얻어지는 분말상의 것을 들 수 있다.The shape of the binder for negative electrode is not particularly limited, but it is preferable that the shape of the binder for the negative electrode is in particulate form because the adhesion to the current collector is good and deterioration due to capacity reduction or charge / discharge repetition of the produced electrode can be suppressed. The particulate binder may be one that retains its particle shape in the state of being dispersed in a dispersion medium. It is preferable that the particulate binding agent can exist in a state in which the particle shape is maintained even in the negative electrode active material layer. In the present invention, the &quot; state in which the particle state is maintained &quot; is not necessarily the state in which the particle shape is completely maintained, but the state of the particle shape may be maintained to some extent. Examples of the particulate binder include those in which particles of a binder such as latex are dispersed in water, and those obtained in the form of a powder obtained by drying such a dispersion.

부극용 결착제의 유리 전이 온도 (Tg) 는 바람직하게는 50 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -40 ∼ 0 ℃ 이다. 결착제의 유리 전이 온도 (Tg) 가 이 범위에 있으면, 소량의 사용량으로 밀착성이 우수하고, 전극 강도가 강하며, 유연성이 풍부해, 전극 형성시의 프레스 공정에 의해 전극 밀도를 용이하게 높일 수 있다.The glass transition temperature (Tg) of the binder for negative electrode is preferably 50 占 폚 or less, and more preferably -40 to 0 占 폚. When the glass transition temperature (Tg) of the binder is within this range, the adhesion is excellent with a small amount of use, the strength of the electrode is high, and the flexibility is abundant, so that the electrode density can be easily increased by the pressing step have.

부극용 결착제가 입자상 결착제인 경우, 그 개수 평균 입자직경은 각별한 한정은 없지만 통상은 0.01 ∼ 1 ㎛, 바람직하게는 0.03 ∼ 0.8 ㎛, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.5 ㎛ 이다. 결착제의 개수 평균 입자직경이 이 범위일 때는 소량의 사용으로도 우수한 밀착력을 부극 활물질층에 부여할 수 있다. 여기서, 개수 평균 입자직경은 투과형 전자현미경 사진에서 무작위로 선택한 결착제 입자 100 개의 직경을 측정하고, 그 산술 평균값으로서 산출되는 개수 평균 입자직경이다. 입자의 형상은 구형, 이형, 어떠한 것이라도 상관없다. 이들 결착제는 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.When the binder for negative electrode is a particulate binder, the number average particle diameter is not particularly limited, but is usually 0.01 to 1 mu m, preferably 0.03 to 0.8 mu m, more preferably 0.05 to 0.5 mu m. When the number average particle diameter of the binder is in this range, an excellent adhesion can be imparted to the negative electrode active material layer even by using a small amount. Here, the number average particle diameter is the number average particle diameter calculated as the arithmetic mean value by measuring the diameter of 100 randomly selected binder particles in a transmission electron microscope photograph. The shape of the particles may be spherical, deformed, or any shape. These binders may be used alone or in combination of two or more.

부극용 결착제의 양은 부극 활물질 100 질량부에 대해 통상은 0.1 ∼ 50 질량부, 바람직하게는 0.5 ∼ 20 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 질량부의 범위이다. 결착제의 양이 이 범위에 있으면, 얻어지는 부극 활물질층과 집전체의 밀착성을 충분히 확보할 수 있어 전기 화학 소자의 용량을 높게, 또한 내부 저항을 낮게 할 수 있다.The amount of the binder for negative electrode is usually in the range of 0.1 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the negative electrode active material. When the amount of the binder is within this range, the adhesion between the obtained negative electrode active material layer and the current collector can be sufficiently secured, and the capacity of the electrochemical device can be increased and the internal resistance can be lowered.

(c) 도전재(c)

부극 활물질층은 도전재를 함유해도 된다. 부극 활물질층에 함유되는 도전재의 입자직경은 개수 평균 입자직경으로 5 ∼ 40 ㎚, 바람직하게는 10 ∼ 38 ㎚, 보다 바람직하게는 15 ∼ 36 ㎚ 이다. 도전재로는 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 카본블랙, 그라파이트, 기상 성장 카본 섬유, 및 카본 나노 튜브 등의 도전성 카본을 사용할 수 있다. 도전재를 함유함으로써 부극 활물질끼리의 전기적 접촉을 향상시킬 수 있어, 리튬 이온 이차 전지에 사용하는 경우에 방전 레이트 특성을 개선할 수 있다. 도전재의 함유량은 부극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 10 질량부이다.The negative electrode active material layer may contain a conductive material. The particle diameter of the conductive material contained in the negative electrode active material layer is 5 to 40 nm, preferably 10 to 38 nm, more preferably 15 to 36 nm as the number average particle diameter. As the conductive material, conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber, and carbon nanotube can be used. By containing the conductive material, electrical contact between the negative electrode active materials can be improved, and the discharge rate characteristic can be improved when used in a lithium ion secondary battery. The content of the conductive material is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material.

기타 부극 성분Other negative electrode components

또, 부극 활물질층에는 추가로 임의의 성분으로는 보강재, 레벨링제, 전해액 분해 억제 등의 기능을 갖는 전해액 첨가제 등이 함유되어 있어도 되고, 또한 부극 제조시에 조정하는 슬러리에 함유되는 증점제 등이 잔류하고 있어도 된다.The negative electrode active material layer may further contain optional components such as a reinforcing material, a leveling agent, an electrolyte additive having a function of inhibiting decomposition of an electrolyte, etc. In addition, a thickener or the like contained in the slurry to be adjusted during negative electrode production may remain .

보강재로는, 각종 무기 및 유기의 구상, 판상, 봉상 또는 섬유상의 필러를 사용할 수 있다. 보강재를 사용함으로써 강인하고 유연한 부극을 얻을 수 있어, 우수한 장기 사이클 특성을 나타낼 수 있다. 보강재의 함유량은 부극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 통상 0.01 ∼ 20 질량부, 바람직하게는 1 ∼ 10 질량부이다. 보강재가 상기 범위 함유됨으로써 높은 용량과 높은 부하 특성을 나타낼 수 있다.As the reinforcing material, various inorganic and organic spherical, plate, rod-like or fibrous fillers can be used. By using the reinforcing material, it is possible to obtain a strong and flexible negative electrode, and to exhibit excellent long-term cycle characteristics. The content of the reinforcing material is usually 0.01 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. By including the reinforcing material in the above range, high capacity and high load characteristics can be exhibited.

레벨링제로는, 알킬계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 금속계 계면활성제 등의 계면활성제를 들 수 있다. 레벨링제를 혼합함으로써, 도포시에 발생하는 크레이터링을 방지하거나 부극 활물질층의 평활성을 향상시킬 수 있다. 레벨링제의 함유량은 부극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 10 질량부이다. 레벨링제가 상기 범위 함유됨으로써 부극 제작시의 생산성, 평활성 및 전지 특성이 우수하다.Examples of the leveling agent include surfactants such as alkyl surfactants, silicone surfactants, fluorochemical surfactants, and metal surfactants. By mixing the leveling agent, it is possible to prevent cratering that occurs during coating or to improve the smoothness of the negative electrode active material layer. The content of the leveling agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the leveling agent is contained in the above range, productivity, smoothness and battery characteristics at the time of negative electrode production are excellent.

전해액 첨가제로는, 전해액에 사용되는 비닐렌카보네이트 등을 사용할 수 있다. 전해액 첨가제의 함유량은 부극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 10 질량부이다. 전해액 첨가제의 함유량이 상기 범위임으로써, 얻어지는 이차 전지의 사이클 특성 및 고온 특성이 우수하다. 그 밖의 첨가제로는 퓸드 실리카나 퓸드 알루미나 등의 나노 미립자를 들 수 있다. 나노 미립자를 혼합함으로써 부극을 제조할 때에 조정하는 슬러리 조성물의 틱소성을 컨트롤할 수 있고, 또한 그것에 의해 얻어지는 부극 활물질층의 레벨링성을 향상시킬 수 있다. 나노 미립자의 함유량은 부극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.01 ∼ 10 질량부이다. 부극용 슬러리 조성물에 나노 미립자를 상기 비율이 되도록 사용하면 슬러리 안정성, 생산성이 우수하고, 높은 전지 특성을 나타낸다.As the electrolyte additive, vinylene carbonate or the like used for an electrolytic solution can be used. The content of the electrolyte additive is preferably 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the content of the electrolyte additive is within the above range, the obtained secondary battery has excellent cycle characteristics and high temperature characteristics. Other additives include nanoparticles such as fumed silica and fumed alumina. It is possible to control the tin firing of the slurry composition to be adjusted when the negative electrode is produced by mixing nanoparticles and to improve the leveling property of the negative electrode active material layer obtained thereby. The content of the nano-particles is preferably 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the negative electrode active material. When the nanoparticles are used in the negative electrode slurry composition in the above proportions, the slurry stability and productivity are excellent and high battery characteristics are exhibited.

증점제로는, 예를 들어 셀룰로오스폴리머로는 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시에틸메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 화합물 (이들의 암모늄염이나 알칼리 금속염 등의 염류를 포함한다), 산화스타치, 인산스타치, 카세인, 각종 변성 전분, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리술폰 산, 폴리카르복실산, 아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 (이들의 암모늄염이나 알칼리 금속염 (나트륨염이나 리튬염) 등의 염류를 포함한다) 등을 들 수 있다. 이들은 2 종류 이상으로 병용하여 사용할 수 있다.Examples of the thickener include cellulose such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, hydroxyethylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose and the like (Including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof), starches of oxidized starch, starch of phosphoric acid, casein, various modified starches, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, Polycarboxylic acid, acrylic acid or methacrylic acid copolymer (including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof (sodium salt and lithium salt)), and the like. These may be used in combination of two or more.

이들 중에서도, 부극을 제작할 때의 슬러리 안정성이 우수하다는 관점, 및 얻어지는 부극의 팽창 억제 관점에서 셀룰로오스 화합물 (이들의 암모늄염이나 알칼리 금속염 등의 염류를 포함한다), 폴리술폰산, 폴리카르복실산, 아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 (이들의 암모늄염이나 알칼리 금속염 등의 염류를 포함한다) 가 바람직하다. 이때, 아크릴산 또는 메타크릴산 공중합체 (이들의 암모늄염이나 알칼리 금속염 등의 염류를 포함한다) 는 아크릴산, 메타크릴산 이외의 공중합 가능한 성분, 예를 들어 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸 등을 공중합시켜 사용할 수 있고, 각종 특성을 제어할 수 있는 관점에서 바람직하고, 나아가서는 그 공중합체와 상기 셀룰로오스 화합물을 병용한 경우에는 부극용 슬러리 조성물의 점도 안정성도 향상시킬 수 있는 관점에서 바람직하다.Among them, a cellulose compound (including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof), a polysulfonic acid, a polycarboxylic acid, an acrylic acid or the like is preferable from the viewpoint of excellent slurry stability in the production of the negative electrode and from the viewpoint of suppressing swelling of the obtained negative electrode. Methacrylic acid copolymers (including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof) are preferable. At this time, the acrylic acid or methacrylic acid copolymer (including salts such as ammonium salts and alkali metal salts thereof) may be copolymerized with acrylic acid or a copolymerizable component other than methacrylic acid, for example, methyl acrylate or methyl methacrylate And it is preferable from the viewpoint of controlling various properties, and furthermore, when the copolymer and the cellulose compound are used in combination, the viscosity stability of the negative electrode slurry composition can also be improved.

증점제의 함유량은 부극 활물질 100 질량부에 대해 0.05 ∼ 10 질량부인 것이 바람직하고, 0.08 ∼ 3 질량부인 것이 더욱 바람직하다.The content of the thickener is preferably from 0.05 to 10 parts by mass, more preferably from 0.08 to 3 parts by mass, based on 100 parts by mass of the negative electrode active material.

리튬 이온 이차 전지 부극용 슬러리 조성물의 제조 방법Method for producing slurry composition for negative electrode of lithium ion secondary battery

리튬 이온 이차 전지 부극용 슬러리 조성물은 상기 서술한 부극 활물질 (a), 부극용 결착제 (b), 도전재 (c), 기타 임의 성분을 분산매 중에서 혼합하여 얻어진다. 분산매로는 물 및 유기 용매 중 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 유기 용매로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 고리형 지방족 탄화수소류 ; 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 ; 아세톤, 에틸메틸케톤, 디이소프로필케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 에틸시클로헥사논 등의 케톤류 ; 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 등 염소계 지방족 탄화수소 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, γ-부티로락톤, ε-카프로락톤 등의 에스테르류 ; 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 알킬니트릴류 ; 테트라하이드로푸란, 에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류 : 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류 ; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류를 들 수 있다.The slurry composition for a lithium ion secondary battery negative electrode is obtained by mixing the above-mentioned negative electrode active material (a), negative electrode binder (b), conductive material (c) and other optional components in a dispersion medium. As the dispersion medium, any of water and an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene; Ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, diisopropyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and ethylcyclohexanone; Chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and carbon tetrachloride; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate,? -Butyrolactone and? -Caprolactone; Alkyl nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol and ethylene glycol monomethyl ether; And amides such as N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide.

이들 분산매는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 혼합하여 혼합 용매로 하여 사용해도 된다. 이들 중에서도 특히 각 성분의 분산성이 우수하고, 비점이 낮아 휘발성이 높은 분산매가 단시간에 또한 저온에서 제거할 수 있으므로 바람직하다. 구체적으로는 아세톤, 톨루엔, 시클로헥사논, 시클로펜탄, 테트라하이드로푸란, 시클로헥산, 자일렌, 물, 혹은 N-메틸피롤리돈, 또는 이들의 혼합 용매가 바람직하다.These dispersion media may be used alone, or two or more of them may be mixed and used as a mixed solvent. Among these, a dispersant having excellent dispersibility of each component, low boiling point and high volatility is preferable because it can be removed at a low temperature in a short time. Specifically, acetone, toluene, cyclohexanone, cyclopentane, tetrahydrofuran, cyclohexane, xylene, water, or N-methylpyrrolidone or a mixed solvent thereof is preferable.

혼합 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 교반식, 진탕식, 및 회전식 등의 혼합 장치를 사용한 방법을 들 수 있다. 또, 호모게나이저, 볼밀, 샌드밀, 롤밀, 및 유성식 혼련기 등의 분산 혼련 장치를 사용한 방법을 들 수 있다.The mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a mixing device such as stirring, shaking, rotating, and the like. In addition, a method using a dispersion kneader such as a homogenizer, a ball mill, a sand mill, a roll mill, and a planetary kneader may be used.

리튬 이온 이차 전지 부극Lithium ion secondary battery anode

리튬 이온 이차 전지 부극은 상기 서술한 리튬 이온 이차 전지 부극용 슬러리 조성물을 집전체에 도포, 건조시켜 이루어진다.The lithium ion secondary battery negative electrode is formed by applying the above-described slurry composition for a lithium ion secondary battery negative electrode to a current collector and drying the same.

리튬 이온 이차 전지 부극의 제조 방법은 상기 부극용 슬러리 조성물을 집전체의 편면 또는 양면에 도포, 건조시켜, 부극 활물질층을 형성하는 공정을 포함한다.The manufacturing method of the lithium ion secondary battery negative electrode includes a step of forming the negative electrode active material layer by applying the negative electrode slurry composition to one surface or both surfaces of the current collector and drying the same.

부극용 슬러리 조성물을 집전체 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 닥터 블레이드법, 딥법, 리버스 롤법, 다이렉트 롤법, 그라비아법, 익스트루젼법, 및 브러시 도포법 등의 방법을 들 수 있다.The method of applying the negative electrode slurry composition onto the current collector is not particularly limited. For example, methods such as 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 can be used.

건조 방법으로는, 예를 들어 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조, 진공 건조, (원) 적외선이나 전자선 등의 조사에 의한 건조법을 들 수 있다. 건조 시간은 통상 5 ∼ 30 분이고, 건조 온도는 통상 40 ∼ 180 ℃ 이다.Examples of the drying method include a drying method by hot air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and irradiation with (circle) infrared rays or electron beams. The drying time is usually 5 to 30 minutes, and the drying temperature is usually 40 to 180 ° C.

리튬 이온 이차 전지 부극을 제조할 때, 집전체 상에 상기 부극용 슬러리 조성물을 도포, 건조 후, 금형 프레스나 롤 프레스 등을 이용하여 가압 처리에 의해 부극 활물질층의 공극률을 낮추는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 부극 활물질층의 공극률은 바람직하게는 5 ∼ 30 %, 보다 바람직하게는 7 ∼ 20 % 이다. 부극 활물질층의 공극률이 지나치게 높으면 충전 효율이나 방전 효율이 악화되는 경우가 있다. 공극률이 지나치게 낮으면 높은 체적 용량을 얻기 어렵고, 부극 활물질층이 집전체로부터 박리되기 쉬워 불량이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또한, 결착제로서 경화성 중합체를 사용하는 경우에는, 경화시키는 것이 바람직하다.It is preferable to have a step of coating the negative electrode slurry composition on the current collector and drying the negative electrode active material layer and then lowering the porosity of the negative electrode active material layer by pressure treatment using a die press or a roll press when manufacturing the lithium ion secondary battery negative electrode Do. The porosity of the negative electrode active material layer is preferably 5 to 30%, more preferably 7 to 20%. If the porosity of the negative electrode active material layer is excessively high, the charging efficiency and the discharge efficiency may deteriorate. If the porosity is too low, it is difficult to obtain a high volume capacity, and the negative electrode active material layer tends to peel off from the current collector, so that defects may easily occur. When a curable polymer is used as the binder, curing is preferred.

리튬 이온 이차 전지 부극에 있어서의 부극 활물질층의 두께는 통상 5 ∼ 300 ㎛ 이고, 바람직하게는 30 ∼ 250 ㎛ 이다. 부극 활물질층의 두께가 상기 범위에 있음으로써, 부하 특성 및 사이클 특성 모두 높은 특성을 나타내는 이차 전지를 얻을 수 있다.The thickness of the negative electrode active material layer in the lithium ion secondary battery negative electrode is usually 5 to 300 mu m, preferably 30 to 250 mu m. When the thickness of the negative electrode active material layer is in the above range, it is possible to obtain a secondary battery exhibiting both high load characteristics and high cycle characteristics.

부극 활물질층에 있어서의 부극 활물질의 함유 비율은 바람직하게는 85 ∼ 99 질량%, 보다 바람직하게는 88 ∼ 97 질량% 이다. 부극 활물질층에 있어서의 부극 활물질의 함유 비율이 상기 범위임으로써, 높은 용량을 나타내면서도 유연성, 결착성을 나타내는 이차 전지를 얻을 수 있다.The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is preferably 85 to 99 mass%, more preferably 88 to 97 mass%. When the content ratio of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is in the above range, it is possible to obtain a secondary battery exhibiting flexibility and tackiness while exhibiting a high capacity.

부극 활물질층의 밀도는 바람직하게는 1.6 ∼ 1.9 g/㎤ 이고, 보다 바람직하게는 1.65 ∼ 1.85 g/㎤ 이다. 부극 활물질층의 밀도가 상기 범위임으로써, 고용량의 이차 전지를 얻을 수 있다.The density of the negative electrode active material layer is preferably 1.6 to 1.9 g / cm3, more preferably 1.65 to 1.85 g / cm3. When the density of the negative electrode active material layer is in the above range, a high capacity secondary battery can be obtained.

집전체는 전기 도전성을 갖고 또한 전기 화학적으로 내구성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않지만, 내열성을 갖기 때문에 금속 재료가 바람직하고, 예를 들어 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 스테인리스강, 티탄, 탄탈, 금, 백금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 리튬 이온 이차 전지 부극에 사용하는 집전체로는 구리가 특히 바람직하다.The current collector is not particularly limited as long as it is an electrically conductive and electrochemically durable material. However, the current collector is preferably a metal material because it has heat resistance, and examples thereof include iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, , Platinum, and the like. Among them, copper is particularly preferable as a current collector used for a lithium ion secondary battery negative electrode.

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

집전체는, 부극 활물질층과의 접착 강도를 높이기 위해, 미리 조면화 처리해 사용해도 된다. 조면화 방법으로는 기계적 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 등을 들 수 있다. 기계적 연마법에 있어서는, 연마제 입자를 고착시킨 연마포지, 지석, 에머리 버프, 강선 등을 구비한 와이어 브러시 등이 사용된다. 또, 부극 활물질층의 접착 강도나 도전성을 높이기 위해서, 집전체 표면에 프라이머층 등을 형성해도 된다.The collector may be subjected to surface roughening in advance in order to increase the bonding strength with the negative electrode active material layer. Examples of roughening methods include mechanical polishing, electrolytic polishing, and chemical polishing. In the mechanical polishing, a wire brush having polishing abrasive particles fixed to abrasive particles, a grinding stone, an emery buff, a steel wire, or the like is used. A primer layer or the like may be formed on the surface of the collector in order to increase the adhesive strength and conductivity of the negative electrode active material layer.

(정극)(Positive electrode)

정극은 집전체와, 상기 집전체 상에 적층되는 정극 활물질층으로 이루어진다. 정극 활물질층은 정극 활물질 (A), 정극용 결착제 (B) 및 도전재 (C) 를 함유하고, 필요에 따라 기타 성분을 함유한다.The positive electrode comprises a current collector and a positive electrode active material layer laminated on the current collector. The positive electrode active material layer contains the positive electrode active material (A), the positive electrode binder (B) and the conductive material (C), and contains other components as necessary.

(A) 정극 활물질(A) positive electrode active material

정극 활물질은 리튬 이온을 삽입 및 탈리 가능한 활물질이 사용되고, 이와 같은 정극 활물질은 무기 화합물로 이루어지는 것과 유기 화합물로 이루어지는 것으로 크게 구별된다.As the positive electrode active material, an active 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 활물질로는, 천이 금속 산화물, 천이 금속 황화물, 리튬과 천이 금속의 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, and lithium-containing composite metal oxides of lithium and a transition metal.

상기 천이 금속으로는 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo 등이 사용된다.Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Mo are used as the transition metal.

천이 금속 산화물로는 MnO, MnO2, V2O5, V6O13, TiO2, Cu2V2O3, 비정질 V2O-P2O5, MoO3, V2O5, V6O13 등을 들 수 있고, 그 중에서도 사이클 특성과 용량으로부터 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 Among them, MnO, V 2 O 5 , V 6 O 13 and TiO 2 are preferable from the cycle characteristics and the capacity.

천이 금속 황화물로는 TiS2, TiS3, 비정질 MoS2, FeS 등을 들 수 있다.Transition metal sulfides include TiS 2 , TiS 3 , amorphous MoS 2 , and FeS.

리튬 함유 복합 금속 산화물로는, 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 산화물로는, 예를 들어 리튬 함유 코발트 산화물 (LiCoO2), 리튬 함유 니켈 산화물 (LiNiO2), Co-Ni-Mn 의 리튬 복합 산화물 (Li(Co Mn Ni)O2), 리튬 과잉 층상 화합물 (Li[Ni0.17Li0.2Co0.07Mn0.56]O2), 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 a lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), a lithium composite oxide of Co-Ni- 2 ), a lithium excess layered compound (Li [Ni 0.17 Li 0.2 Co 0.07 Mn 0.56 ] O 2 ), a lithium composite oxide of Ni-Mn-Al, and a lithium composite oxide of Ni-Co-Al.

스피넬 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물로는, 예를 들어 망간산리튬 (LiMn2O4) 이나 Mn 의 일부를 다른 천이 금속으로 치환시킨 Li[Mn3/2M1/2]O4 (여기서 M 은 Cr, Fe, Co, Ni, Cu 등) 등을 들 수 있다.Examples of the lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure include lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ) and Li [Mn 3/2 M 1/2 ] O 4 in which a part of Mn is substituted with another transition metal M is Cr, Fe, Co, Ni, Cu, etc.).

올리빈형 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물로는, 예를 들어 LiXMPO4 (식 중 M 은 Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, Ti, Al, Si, B 및 Mo 에서 선택되는 적어도 1 종, 0 ≤ X ≤ 2) 로 나타내는 올리빈형 인산리튬 화합물을 들 수 있다.As the lithium-containing composite metal oxide having olivine structure, for example, Li X MPO 4 (where M is Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mg, Zn, V, Ca, Sr, Ba, , At least one kind selected from Si, B and Mo, 0? X? 2).

이들 중에서도, 사이클 특성과 초기 용량이 우수한 점에서 리튬 함유 코발트 산화물 (LiCoO2), 리튬 함유 니켈 산화물 (LiNiO2), Co-Ni-Mn 의 리튬 복합 산화물 (Li(Co Mn Ni)O2), 리튬 과잉 층상 화합물 (Li[Ni0.17Li0.2Co0.07Mn0.56]O2), 스피넬 구조를 갖는 리튬 함유 복합 금속 산화물 (LiNi0.5Mn1.5O4) 이 바람직하고, 리튬 함유 코발트 산화물 (LiCoO2), 리튬 과잉 층상 화합물 (Li[Ni0.17Li0.2Co0.07Mn0.56]O2) 이 보다 바람직하다.Among them, lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium-containing nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium composite oxide of Co-Ni-Mn (Li (Co Mn Ni) O 2 ) Li-excess layer compound (Li [Ni 0.17 Li 0.2 Co 0.07 Mn 0.56] O 2), lithium-containing composite metal oxide having a spinel structure (LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4) are preferable, and lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2), A lithium excess layered compound (Li [Ni 0.17 Li 0.2 Co 0.07 Mn 0.56 ] O 2 ) is more preferable.

유기 화합물로 이루어지는 정극 활물질로는, 예를 들어 폴리아세틸렌, 폴리-p-페닐렌 등의 도전성 고분자를 사용할 수도 있다.As the positive electrode active material composed of an organic compound, for example, a conductive polymer such as polyacetylene or poly-p-phenylene may be used.

또, 전기 전도성이 부족한 철계 산화물은 환원 소성시에 탄소원 물질을 존재시킴으로써 탄소 재료로 덮인 전극 활물질로 하여 사용해도 된다.The iron-based oxide lacking electrical conductivity may be used as an electrode active material covered with a carbon material by causing a carbon source material to exist at the time of reduction calcination.

또한, 이들 화합물을 부분적으로 원소 치환시킨 것을 사용해도 된다.These compounds may be partially substituted by an element.

리튬 이온 이차 전지용 정극 활물질은 상기 무기 화합물과 유기 화합물의 혼합물이어도 된다.The positive electrode active material for a lithium ion secondary battery may be a mixture of the inorganic compound and the organic compound.

정극 활물질의 체적 평균 입자직경은 통상 1 ∼ 50 ㎛, 바람직하게는 2 ∼ 30 ㎛ 이다. 정극 활물질의 평균 입자직경이 상기 범위에 있음으로써, 정극 활물질층에 있어서의 정극용 결착제의 양을 적게 할 수 있어, 전지 용량의 저하를 억제할 수 있다. 또, 정극 활물질층을 형성하기 위해서는 통상 정극 활물질 및 정극용 결착제를 함유하는 슬러리 (이하, 「정극용 슬러리 조성물」이라고 기재하는 경우가 있다) 를 준비하지만, 이 정극용 슬러리 조성물을, 도포하는 데에 적정한 점도로 조제하는 것이 용이해져, 균일한 정극 활물질층을 얻을 수 있다.The volume average particle diameter of the positive electrode active material is usually 1 to 50 占 퐉, preferably 2 to 30 占 퐉. When the average particle diameter of the positive electrode active material is in the above range, the amount of the positive electrode binder in the positive electrode active material layer can be reduced, and the deterioration of the battery capacity can be suppressed. In order to form the positive electrode active material layer, a slurry containing a positive electrode active material and a binder for positive electrode (hereinafter sometimes referred to as &quot; positive electrode slurry composition &quot;) is usually prepared, It is easy to formulate it with an appropriate viscosity, and a uniform positive electrode active material layer can be obtained.

정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질의 함유 비율은 바람직하게는 90 ∼ 99.9 질량%, 보다 바람직하게는 95 ∼ 99 질량% 이다. 정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 높은 용량을 나타내면서도 유연성, 결착성을 나타낼 수 있다.The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 90 to 99.9 mass%, more preferably 95 to 99 mass%. By setting the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer within the above range, flexibility and adhesion can be exhibited while exhibiting high capacity.

(B) 정극용 결착제(B) Binder for positive electrode

정극용 결착제 (B) 는 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 및 불소 함유 중합체 (B2) 를 함유한다.The positive-electrode binder (B) contains a nitrile group-containing acrylic polymer (B1) and a fluorine-containing polymer (B2).

(B1) 니트릴기 함유 아크릴 중합체(B1) a nitrile group-containing acrylic polymer

니트릴기 함유 아크릴 중합체는 니트릴기 함유 단량체 단위 및 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 함유하는 중합체이다. 니트릴기 함유 단량체 단위는 니트릴기 함유 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위를 말하고, (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위는 (메트)아크릴산에스테르 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위를 말한다. 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는 니트릴기 함유 단량체 단위를 함유하고, 바람직하게는 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 함유하며, 또한 필요에 따라 에틸렌성 불포화산 단량체 단위 및, 가교성 단량체 등의 기타 단량체로부터 유도되는 단량체 단위를 함유한다. 이들 단량체 단위는 당해 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위이다. 여기서, 각 단량체의 함유 비율은 통상 니트릴기 함유 아크릴 중합체에 있어서의 각 단량체 단위의 함유 비율과 동일하게 한다.The nitrile group-containing acrylic polymer is a polymer containing a nitrile group-containing monomer unit and a (meth) acrylic acid ester monomer unit. The nitrile group-containing monomer unit refers to a structural unit formed by polymerizing a nitrile group-containing monomer, and the (meth) acrylic acid ester monomer unit refers to a structural unit formed by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer. The nitrile group-containing acrylic polymer (B1) contains nitrile group-containing monomer units, preferably contains a (meth) acrylic acid ester monomer unit, and optionally contains ethylenic unsaturated acid monomer units and other Containing monomer units derived from monomers. These monomer units are structural units formed by polymerizing the monomers. Here, the content of each monomer is ordinarily the same as the content of each monomer unit in the nitrile group-containing acrylic polymer.

니트릴기 함유 단량체의 구체예로는 아크릴로니트릴이나 메타아크릴로니트릴 등을 들 수 있고, 그 중에서도 아크릴로니트릴이 집전체와의 밀착성을 높여 전극 강도를 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다.Specific examples of the nitrile group-containing monomer include acrylonitrile and methacrylonitrile. Among them, acrylonitrile is preferable because it enhances the adhesion with the current collector and improves the strength of the electrode.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 있어서의 니트릴기 함유 단량체 단위의 함유 비율은 바람직하게는 5 ∼ 35 질량%, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 30 질량%, 특히 바람직하게는 15 ∼ 25 질량% 의 범위이다. 니트릴기 함유 단량체 단위의 양이 이 범위이면 집전체와의 밀착성이 우수하여, 얻어지는 전극의 강도가 향상된다.The content of the nitrile group-containing monomer units in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is preferably 5 to 35 mass%, more preferably 10 to 30 mass%, and particularly preferably 15 to 25 mass% to be. When the amount of the nitrile group-containing monomer unit is within this range, the adhesion to the current collector is excellent, and the strength of the obtained electrode is improved.

(메트)아크릴산에스테르 단량체 단위는 일반식 (1) : CH2=CR1-COOR2 (식 중 R1 은 수소 원자 또는 메틸기를, R2 는 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다) 로 나타내는 화합물 유래의 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위이다.(Meth) acrylic acid ester monomer unit is a monomer derived from a compound represented by the general formula (1): CH 2 ═CR 1 -COOR 2 (wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group and R 2 represents an alkyl group or a cycloalkyl group) Is a structural unit formed by polymerization.

일반식 (1) 로 나타내는 화합물의 구체예로는 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산이소프로필, 아크릴산n-부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산t-부틸, 아크릴산n-아밀, 아크릴산이소아밀, 아크릴산n-헥실, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산라우릴, 아크릴산스테아릴 등의 아크릴레이트 ; 메타아크릴산에틸, 메타아크릴산프로필, 메타아크릴산이소프로필, 메타아크릴산n-부틸, 메타아크릴산이소부틸, 메타아크릴산t-부틸, 메타아크릴산n-아밀, 메타아크릴산이소아밀, 메타아크릴산n-헥실, 메타아크릴산2-에틸헥실, 메타아크릴산라우릴, 메타아크릴산스테아릴 등의 메타아크릴레이트를 들 수 있다. 이들 중에서도 아크릴레이트가 바람직하고, 아크릴산n-부틸 및 아크릴산2-에틸헥실이 얻어지는 전극의 강도를 향상시킬 수 있는 점에서 특히 바람직하다.Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, n-amyl acrylate, Hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, and stearyl acrylate; Propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, isoamethacrylate, naphthyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, methacrylic acid 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, and stearyl methacrylate. Of these, acrylate is preferable, and n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are particularly preferable because they can improve the strength of the electrode.

(메트)아크릴산에스테르 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여도 된다. 따라서, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는 (메트)아크릴산에스테르 단량체를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.(Meth) acrylic acid ester monomers may be used singly or two or more kinds thereof may be combined at an arbitrary ratio. Therefore, the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may contain only one kind of (meth) acrylic acid ester monomer, or may contain two or more kinds in combination at an arbitrary ratio.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 중의 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 함유 비율은 바람직하게는 35 ∼ 85 질량%, 보다 바람직하게는 45 ∼ 75 질량%, 특히 바람직하게는 50 ∼ 70 질량% 이다. (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위의 함유 비율이 상기 범위인 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 를 사용하면 전극 활물질의 유연성이 높고, 전해액에 팽윤성이 억제된다. 또, 내열성이 높고, 또한 얻어지는 전기 화학 소자용 전극의 내부 저항을 작게 할 수 있다.The content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is preferably 35 to 85% by mass, more preferably 45 to 75% by mass, and particularly preferably 50 to 70% by mass. When the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) having a content of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the above range is used, the flexibility of the electrode active material is high and the swelling property of the electrolytic solution is suppressed. In addition, the heat resistance is high, and the internal resistance of the resulting electrode for an electrochemical device can be reduced.

니트릴기 함유 아크릴 중합체는, 상기 니트릴기를 갖는 단량체 단위 및 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위에 추가해, 에틸렌성 불포화산 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다.The nitrile group-containing acrylic polymer may contain an ethylenically unsaturated acid monomer unit in addition to the monomer unit having a nitrile group and the (meth) acrylic acid ester monomer unit.

에틸렌성 불포화산 단량체 단위는 에틸렌성 불포화산 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위이다. 에틸렌성 불포화산 단량체는 카르복실기, 술폰산기, 포스피닐기 등의 산기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체이고, 특정 단량체에 한정되지 않는다. 에틸렌성 불포화산 단량체의 구체예는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체, 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체, 에틸렌성 불포화 인산 단량체 등이다.The ethylenic unsaturated acid monomer unit is a structural unit formed by polymerizing an ethylenic unsaturated acid monomer. The ethylenically unsaturated acid monomer is an ethylenically unsaturated monomer having an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphinyl group, and is not limited to a specific monomer. Specific examples of the ethylenic unsaturated acid monomer include an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer, an ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer, and an ethylenically unsaturated phosphoric acid monomer.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체의 구체예로는 에틸렌성 불포화 모노카르복실산 및 그 유도체, 에틸렌성 불포화 디카르복실산 및 그 산 무수물 그리고 그들의 유도체를 들 수 있다.Concrete examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer include an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid and a derivative thereof, an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid and an acid anhydride thereof and derivatives thereof.

에틸렌성 불포화 모노카르복실산의 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 및 크로톤산을 들 수 있다.Examples of ethylenically unsaturated monocarboxylic acids include acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid.

에틸렌성 불포화 모노카르복실산의 유도체의 예로는 2-에틸아크릴산, 이소크로톤산, α-아세톡시아크릴산, β-trans-아릴옥시아크릴산, α-클로로-β-E-메톡시아크릴산, 및 β-디아미노아크릴산을 들 수 있다.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 diaminoacrylic acid.

에틸렌성 불포화 디카르복실산의 예로는 말레산, 푸마르산, 및 이타콘산을 들 수 있다.Examples of ethylenically unsaturated dicarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.

에틸렌성 불포화 디카르복실산의 산 무수물의 예로는 무수 말레산, 아크릴산 무수물, 메틸 무수 말레산, 및 디메틸 무수 말레산을 들 수 있다.Examples of acid anhydrides of ethylenically unsaturated dicarboxylic acids include maleic anhydride, acrylic acid anhydride, methyl maleic anhydride, and dimethyl maleic anhydride.

에틸렌성 불포화 디카르복실산의 유도체의 예로는 메틸말레산, 디메틸말레산, 페닐말레산, 클로로말레산, 디클로로말레산, 플루오로말레산 등의 말레산메틸알릴 ; 그리고 말레산디페닐, 말레산노닐, 말레산데실, 말레산도데실, 말레산옥타데실, 말레산플루오로알킬 등의 말레산에스테르를 들 수 있다.Examples of derivatives of ethylenically unsaturated dicarboxylic acids include methyl allyl maleate such as methyl maleic acid, dimethyl maleic acid, phenyl maleic acid, chloromaleic acid, dichloromaleic acid, and fluoromaleic acid; And maleic acid esters such as maleic acid diphenyl, maleic anonil, maleic decyl, maleic acid dodecyl, maleic acid octadecyl, and maleic acid fluoroalkyl.

에틸렌성 불포화 술폰산 단량체의 구체예는 비닐술폰산, 메틸비닐술폰산, 스티렌술폰산, (메트)아크릴술폰산, (메트)아크릴산-2-술폰산에틸, 2-아크릴아미드-2-하이드록시프로판술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 등이다.Specific examples of the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer include vinylsulfonic acid, methylvinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, (meth) acrylsulfonic acid, (meth) acrylic acid-2-sulfonic acid, 2- Amide-2-methylpropanesulfonic acid and the like.

에틸렌성 불포화 인산 단량체의 구체예는 (메트)아크릴산-3-클로로-2-인산프로필, (메트)아크릴산-2-인산에틸, 3-알릴옥시-2-하이드록시프로판인산 등이다.Specific examples of the ethylenically unsaturated phosphoric acid monomer include propyl (meth) acrylate-3-chloro-2-phosphate, ethyl (meth) acrylate-2-phosphate and 3-allyloxy-2-hydroxypropane phosphate.

또, 상기 에틸렌성 불포화산 단량체의 알칼리 금속염 또는 암모늄염도 사용할 수 있다.The alkali metal salt or ammonium salt of the ethylenic unsaturated acid monomer may also be used.

상기 에틸렌성 불포화산 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합해도 된다. 따라서, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는 에틸렌성 불포화산 단량체를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The ethylenic unsaturated acid monomer may be used singly or in combination of two or more. Therefore, the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may contain only one kind of the ethylenic unsaturated acid monomer, or two or more kinds of the ethylenic unsaturated acid monomer may be combined in an arbitrary ratio.

이들 중에서도, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 분산성을 향상시킨다는 관점에서, 에틸렌성 불포화산 단량체로는 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 또는 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체를 단독으로 사용하거나, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 및 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체와의 병용이 바람직하고, 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체와 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체와의 병용이 보다 바람직하다.Among these, from the viewpoint of improving the dispersibility of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1), as the ethylenic unsaturated acid monomer, an ethylenic unsaturated carboxylic acid monomer or an ethylenic unsaturated sulfonic acid monomer may be used singly or an ethylenic unsaturated carboxylic acid The combination of the unsaturated carboxylic acid monomer and the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer is preferable, and the combination of the ethylenic unsaturated carboxylic acid monomer and the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer is more preferable.

에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체 중에서도 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 양호한 분산성을 발현시킨다는 관점에서, 바람직하게는 에틸렌성 불포화 모노카르복실산이고, 보다 바람직하게는 아크릴산이나 메타크릴산이며, 특히 바람직하게는 메타크릴산이다.Among the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers, ethylenically unsaturated monocarboxylic acid is preferable, and acrylic acid or methacrylic acid is more preferable in view of expressing good dispersibility in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) It is preferably methacrylic acid.

또, 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체 중에서도 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 양호한 분산성을 발현시킨다는 관점에서, 바람직하게는 2-아크릴아미드-2-하이드록시프로판술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산이고, 보다 바람직하게는 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산이다.Among the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomers, 2-acrylamide-2-hydroxypropane sulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropane (BEA) Sulfonic acid, and more preferably 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 있어서의 에틸렌성 불포화산 단량체 단위의 함유 비율은 바람직하게는 10 ∼ 30 질량%, 보다 바람직하게는 12 ∼ 28 질량%, 특히 바람직하게는 14 ∼ 26 질량% 의 범위이다. 에틸렌성 불포화산 단량체로서 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체와 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체를 병용하는 경우, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 있어서의 에틸렌성 불포화 카르복실산 단량체의 함유 비율은 바람직하게는 10 ∼ 30 질량%, 더욱 바람직하게는 12 ∼ 28 질량% 이고, 에틸렌성 불포화 술폰산 단량체의 함유 비율은 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량% 이다.The content of the ethylenically unsaturated acid monomer unit in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is preferably 10 to 30% by mass, more preferably 12 to 28% by mass, and particularly preferably 14 to 26% by mass Range. When the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer and the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer are used in combination as the ethylenic unsaturated acid monomer, the content of the ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is preferably 10 To 30% by mass, more preferably 12 to 28% by mass, and the content of the ethylenically unsaturated sulfonic acid monomer is preferably 0.1 to 10% by mass.

에틸렌성 불포화산 단량체 단위의 함유 비율을 상기 범위로 함으로써, 슬러리화했을 때의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 분산성이 높고, 균일성이 높은 정극 활물질층을 형성할 수 있고, 또 정극의 저항을 저감시킬 수 있다.By setting the content ratio of the ethylenically unsaturated acid monomer unit within the above range, the dispersibility of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) upon slurrying can be high and a highly uniform positive electrode active material layer can be formed, The resistance can be reduced.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는, 상기 니트릴기를 갖는 단량체 단위 및 (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위에 추가해, 공액 디엔 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 공액 디엔 단량체 단위는 공액 디엔 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위 및/또는 공액 디엔 단량체를 중합시키고, 그것을 수소화시킴으로써 형성되는 구조 단위이다.The nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may contain a conjugated diene monomer unit in addition to the monomer unit having a nitrile group and the (meth) acrylic acid ester monomer unit. The conjugated diene monomer unit is a structural unit formed by polymerizing a structural unit and / or a conjugated diene monomer formed by polymerizing a conjugated diene monomer and hydrogenating it.

공액 디엔 단량체의 구체예로는 1,3-부타디엔, 이소프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔, 클로로프렌 등을 들 수 있고, 1,3-부타디엔 및 이소프렌이 바람직하고, 1,3-부타디엔이 보다 바람직하다. 상기 공액 디엔 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합해도 된다. 따라서, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는 공액 디엔 단량체 단위를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합해 함유하고 있어도 된다.Specific examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, chloroprene, And 1,3-butadiene is more preferable. The conjugated diene monomers may be used singly or in combination of two or more. Therefore, the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may contain only one type of conjugated diene monomer unit, or two or more kinds of the conjugated diene monomer units may be contained in combination in an arbitrary ratio.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 있어서의 공액 디엔 단량체 단위의 함유 비율 (수소화된 단량체 단위를 함유하는 함유 비율) 은 바람직하게는 20 ∼ 98 질량%, 보다 바람직하게는 20 ∼ 80 질량%, 특히 바람직하게는 20 ∼ 70 질량% 의 범위이다.The proportion of the conjugated diene monomer unit (content ratio containing hydrogenated monomer units) in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is preferably 20 to 98% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, And preferably 20 to 70% by mass.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는, 상기 각 단량체 단위에 추가해, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 THF 불용해분량에 영향을 주지 않는 범위에서 추가로 가교성 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 가교성 단량체 단위는, 가교성 단량체를 가열 또는 에너지 조사에 의해, 중합 중 또는 중합 후에 가교 구조를 형성할 수 있는 구조 단위이다. 가교성 단량체의 예로는, 통상은 열가교성을 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.The nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may further contain, in addition to each monomer unit, a crosslinkable monomer unit within a range that does not affect the THF insoluble content of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1). The crosslinkable monomer unit is a structural unit capable of forming a crosslinked structure during polymerization or after polymerization by heating or energy irradiation of the crosslinkable monomer. Examples of the cross-linkable monomer include monomers having thermal crosslinkability. 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 예로는 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. Of these, the epoxy group is more preferable because the crosslinking and the crosslinking density can be easily controlled.

열가교성의 가교성기로서 에폭시기를 갖고, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로는 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, 글리시딜메타아크릴레이트, 글리시딜크로토네이트, 글리시딜-4-헵테노에이트, 글리시딜소르베이트, 글리시딜리노레이트, 글리시딜-4-메틸-3-펜테노에이트, 3-시클로헥센카르복실산의 글리시딜에스테르, 4-메틸-3-시클로헥센카르복실산의 글리시딜에스테르 등의 불포화 카르복실산의 글리시딜에스테르류를 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 ether; Butadiene monoepoxide, chloroprene monoepoxide, 4,5-epoxy-2-pentene, 3,4-epoxy-1-vinylcyclohexene and 1,2-epoxy-5,9-cyclododecadien Monoepoxide of diene or polyene; Alkenyl epoxide such as 3,4-epoxy-1-butene, 1,2-epoxy-5-hexene and 1,2-epoxy-9-decene; And glycidyl methacrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl crotonate, glycidyl-4-heptenoate, glycidyl sorbate, glycidyl linoleate, glycidyl-4-methyl Glycidyl esters of unsaturated carboxylic acids such as glycidyl esters of 3-cyclohexenecarboxylic acid and glycidyl esters of 4-methyl-3-cyclohexenecarboxylic acid, .

열가교성의 가교성기로서 N-메틸올아미드기를 갖고, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로는 N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 메틸올기를 갖는 (메트)아크릴아미드류를 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 .

열가교성의 가교성기로서 옥세타닐기를 갖고, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로는 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)옥세탄, 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)-2-트리플루오로메틸옥세탄, 3-((메트)아크릴로일옥시메틸)-2-페닐옥세탄, 2-((메트)아크릴로일옥시메틸)옥세탄, 및 2-((메트)아크릴로일옥시메틸)-4-트리플루오로메틸옥세탄을 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.

열가교성의 가교성기로서 옥사졸린기를 갖고, 또한 올레핀성 이중 결합을 갖는 가교성 단량체의 예로는 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-옥사졸린을 들 수 있다.Vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-2-oxazoline, and the like can be given as examples of the crosslinkable monomer having an oxazoline group as the thermally crosslinkable crosslinkable group and having an olefinic double bond. 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 예로는, 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 디비닐벤젠을 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 , Tetraethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipropylene glycol diallyl ether, polyglycol diallyl ether, triethylene glycol divinyl ether, hydroquinone diaryl ether, Trimethylolpropane-diallyl ether, allyl or vinyl ether of polyfunctional alcohols other than the above, triallylamine, methylene bisacrylamide, and divinylbenzene.

가교성 단량체로는, 특히 알릴(메트)아크릴레이트, 에틸렌디(메트)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르, 및 글리시딜메타아크릴레이트를 바람직하게 사용할 수 있다.As the crosslinkable monomer, allyl (meth) acrylate, ethylenedi (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, and glycidyl methacrylate can be preferably used.

상기 가교성 단량체는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합해도 된다. 따라서, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 는 가교성 불포화산 단량체를 1 종류만 함유하고 있어도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 함유하고 있어도 된다.The crosslinking monomer may be used singly or in combination of two or more. Therefore, the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may contain only one type of crosslinkable unsaturated acid monomer, or two or more kinds thereof may be combined in an arbitrary ratio.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 가교성 단량체 단위가 함유되는 경우, 그 함유 비율은 바람직하게는 0.1 질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2 질량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5 질량% 이상이고, 바람직하게는 5 질량% 이하, 보다 바람직하게는 4 질량% 이하, 특히 바람직하게는 2 질량% 이하이다. 가교성 단량체 단위의 함유 비율을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 중량 평균 분자량을 높여, 팽윤도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 가교성 단량체 단위의 비율을 상기 범위의 상한값 이하로 함으로써, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 분산성을 양호하게 할 수 있다. 따라서, 가교성 단량체 단위의 함유 비율을 상기 범위 내로 함으로써, 팽윤도 및 분산성 양방을 양호하게 할 수 있다.When the crosslinkable monomer unit is contained in the nitrile group-containing acrylic polymer (B1), the content thereof is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, Is not more than 5% by mass, more preferably not more than 4% by mass, particularly preferably not more than 2% by mass. By setting the content ratio of the crosslinkable monomer unit to the lower limit value or more of the above range, the weight average molecular weight of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) can be increased to prevent the degree of swelling from excessively increasing. On the other hand, when the ratio of the crosslinkable monomer units is not more than the upper limit of the above range, the dispersibility of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) can be improved. Therefore, by making the content ratio of the crosslinkable monomer unit fall within the above range, both swelling degree and dispersibility can be improved.

또, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에는, 상기에 추가해 방향족 비닐 단량체 단위, 에틸렌성 불포화 카르복실산 아미드 단량체 단위 등이 함유되어 있어도 된다.The nitrile group-containing acrylic polymer (B1) may further contain an aromatic vinyl monomer unit, an ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer unit and the like in addition to the above.

방향족 비닐 단량체의 예로는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌, 하이드록시메틸스티렌 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene,? -Methylstyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, and hydroxymethylstyrene.

에틸렌성 불포화 카르복실산아미드 단량체의 예로는 (메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다.Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer include (meth) acrylamide and N-methoxymethyl (meth) acrylamide.

이들 단량체 단위를 함유함으로써, 슬러리화했을 때의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 분산성이 높아, 균일성이 높은 활물질층을 형성할 수 있고, 또 정극 활물질층의 저항을 저감할 수 있다. 이들 단량체 단위는 10 질량% 이하의 비율로 함유되어 있어도 된다.By containing these monomer units, the dispersibility of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) when slurried is high, and the active material layer having high uniformity can be formed, and the resistance of the positive electrode active material layer can be reduced. These monomer units may be contained in a proportion of 10 mass% or less.

여기서, 각 단량체의 함유 비율은 통상 니트릴기 함유 아크릴 중합체에 있어서의 각 단량체 단위 (예를 들어, (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위, 에틸렌성 불포화산 단량체 단위, 공액 디엔 단량체 단위 및 가교성 단량체 단위) 의 함유 비율과 동일하게 한다.Here, the content of the respective monomers is usually such that the monomer units (e.g., (meth) acrylic acid ester monomer unit, ethylenic unsaturated acid monomer unit, conjugated diene monomer unit, and crosslinkable monomer unit) in the nitrile group- Is equal to the content ratio.

다음으로, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 비수전해액에 대한 팽윤도, 및 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 테트라하이드로푸란 (THF) 불용해분량에 대해 설명한다.Next, the degree of swelling of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) with respect to the non-aqueous electrolyte and the amount of the tetrahydrofuran (THF) insoluble portion of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) will be described.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 비수전해액에 대한 팽윤도는 이러한 중합체의 체적이 전해액 내에서 현저하게 변화하는 것을 피하기 위해 1.0 배 이상 3 배 이하이고, 바람직하게는 1.0 배 이상 2.8 배 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 배 이상 2.6 배 이하이다. 여기서, 비수전해액은 본원 발명의 리튬 이온 이차 전지를 구성하는 전해액이다. 비수전해액에 대한 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 팽윤도를 상기 범위로 함으로써, 충방전 사이클을 반복하여도 정극 활물질층의 집전체에 대한 밀착성이 유지되고, 사이클 특성이 향상된다. 비수전해액에 대한 팽윤도는, 예를 들어, 전술한 각 단량체 단위의 함유 비율에 의해 제어할 수 있다. 구체적으로는, 니트릴기 함유 단량체 단위의 함유 비율을 늘리면 증대한다. 또, 에틸렌성 불포화 단량체 단위의 함유 비율을 늘리면 감소한다.The degree of swelling of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) with respect to the non-aqueous electrolyte is preferably from 1.0 times to 3 times, more preferably from 1.0 time to 2.8 times, more preferably from 1.0 times to 2.8 times to avoid a significant change in the volume of such polymer in the electrolyte Is 1.0 or more and 2.6 times or less. Here, the non-aqueous electrolyte is an electrolyte constituting the lithium ion secondary battery of the present invention. When the degree of swelling of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) relative to the non-aqueous electrolyte is in the above range, the adhesion of the positive electrode active material layer to the current collector is maintained even after the charge / discharge cycle is repeated, and the cycle characteristics are improved. The degree of swelling with respect to the non-aqueous electrolyte can be controlled, for example, by the content ratio of each monomer unit described above. Specifically, it increases when the content ratio of the nitrile group-containing monomer unit is increased. Also, it decreases when the content of the ethylenically unsaturated monomer unit is increased.

또, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 테트라하이드로푸란 (THF) 불용해분량은 이러한 중합체를 슬러리 분산매에 적당히 용해시키기 위해 30 질량% 이하이고, 바람직하게는 25 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 20 질량% 이하의 범위에 있다. THF 불용해분은 겔량의 지표이고, THF 불용해분량이 많으면 N-메틸피롤리돈 (이하, NMP 라고 기재하는 경우가 있다) 등의 유기 용제를 사용한 슬러리 내에 있어서 입자상으로 존재할 가능성이 높아져, 슬러리 내에서의 분산성이 손상되는 경우가 있다. THF 불용해분량은 후술하는 바와 같이 중합 반응 온도, 단량체의 첨가 시간, 중합 개시제량 등에 의해 제어할 수 있다. 구체적으로는, 중합 반응 온도를 올리는 중합 개시제, 연쇄 이동제를 다량으로 하는 등의 방법에 의해 불용해분량이 감소된다.The tetrahydrofuran (THF) insoluble content of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is 30% by mass or less, preferably 25% by mass or less, more preferably 30% by mass or less in order to appropriately dissolve such a polymer in the slurry dispersion medium 20% by mass or less. The THF-insoluble matter is an indicator of the amount of gel. When the amount of the THF-insoluble matter is large, the possibility that the organic solvent such as N-methylpyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as NMP) The dispersibility in the solution may be impaired. The THF insoluble content can be controlled by the polymerization reaction temperature, the addition time of the monomers, the amount of the polymerization initiator and the like as described later. Specifically, the amount of the insoluble fraction is reduced by a method such as a polymerization initiator for increasing the polymerization reaction temperature and a large amount of a chain transfer agent.

전해액과 슬러리 분산매인 유기 용제란, 용해 파라미터 (SP 값) 가 가깝기 때문에, 결착제로서 사용되는 중합체의 전해액에 대한 팽윤도를 적절한 범위 내로 하면 슬러리 분산매인 유기 용제에는 이러한 중합체가 용해되지 않는 (THF 불용해분량이 과다가 되는) 경우가 있고, 반대로 이러한 중합체가 유기 용제에 용해되기 쉽게 하면 그 중합체의 전해액에 대한 팽윤도가 적절한 범위 밖이 되는 경우가 있지만, 본 발명에서는 이들 팽윤도 및 THF 불용해분량이 모두 적절한 범위 내에 있다.Since the electrolyte solution and the organic solvent as the slurry dispersion agent are close to each other in the solubility parameter (SP value), if the degree of swelling of the polymer used as the binder in the electrolyte falls within an appropriate range, the organic solvent, which is a slurry dispersion agent, The swelling degree of the polymer with respect to the electrolytic solution may be out of an appropriate range. On the other hand, in the present invention, these swelling degrees and THF insoluble contents All are within reasonable limits.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 제법은 특별히 한정되지는 않지만, 상기 서술한 바와 같이 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 를 구성하는 단량체를 함유하는 단량체 혼합물을, 유화 중합하고, 필요에 따라 수소화함으로써 얻을 수 있다. 유화 중합의 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 유화 중합법을 채용하면 된다. 혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 교반식, 진탕식, 및 회전식 등의 혼합 장치를 사용한 방법을 들 수 있다. 또, 호모게나이저, 볼밀, 샌드밀, 롤밀, 플라네터리 믹서 및 유성식 혼련기 등의 분산 혼련 장치를 사용한 방법을 들 수 있다. 또, 수소화 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법을 채용하면 된다.The production method of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is not particularly limited, but the monomer mixture containing the monomer constituting the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is subjected to emulsion polymerization and, if necessary, hydrogenation Can be obtained. The emulsion polymerization method is not particularly limited, and conventionally known emulsion polymerization methods may be employed. 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. 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. The hydrogenation method is not particularly limited, and a known method may be employed.

유화 중합에 사용하는 중합 개시제로는, 예를 들어 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄, 과인산칼륨, 과산화수소 등의 무기 과산화물 ; t-부틸퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, p-멘탄하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 이소부티릴퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트 등의 유기 과산화물 ; 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴, 아조비스시클로헥산카르보니트릴, 아조비스이소부티르산메틸 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the polymerization initiator used in the emulsion polymerization include inorganic peroxides such as sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, potassium perphosphate, and hydrogen peroxide; butyl peroxide, t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, p-menthol hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, , Organic peroxides such as 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide and t-butyl peroxyisobutyrate; Azo compounds such as azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, and methyl azobisisobutyrate.

이들 중에서도, 무기 과산화물을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중합 개시제는 각각 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또, 과산화물 개시제는 중아황산나트륨 등의 환원제와 조합하여 레독스계 중합 개시제로서 사용할 수도 있다.Of these, inorganic peroxides can be preferably used. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The peroxide initiator may be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium bisulfite.

중합 개시제의 사용량은 중합에 사용하는 단량체 혼합물의 전체량 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.05 ∼ 5 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 2 질량부이다. 상기 범위로 중합 개시제를 사용함으로써, 얻어지는 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 THF 불용분량을 적절히 조절할 수 있다.The amount of the polymerization initiator to be used is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the monomer mixture used in the polymerization. By using the polymerization initiator in the above range, the THF-insoluble content of the obtained nitrile group-containing acrylic polymer can be appropriately controlled.

얻어지는 공중합체의 THF 불용분량을 조절하기 위해서, 유화 중합시에 연쇄 이동제를 사용하는 것이 바람직하다. 연쇄 이동제로는, 예를 들어 n-헥실메르캅탄, n-옥틸메르캅탄, t-옥틸메르캅탄, n-도데실메르캅탄, t-도데실메르캅탄, n-스테아릴메르캅탄 등의 알킬메르캅탄 ; 디메틸크산토겐디술파이드, 디이소프로필크산토겐디술파이드 등의 크산토겐 화합물 ; 터피놀렌이나, 테트라메틸티우람디술파이드, 테트라에틸티우람디술파이드, 테트라메틸티우람모노술파이드 등의 티우람계 화합물 ; 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 스티렌화페놀 등의 페놀계 화합물 ; 알릴알코올 등의 알릴 화합물 ; 디클로르메탄, 디브로모메탄, 사브롬화탄소 등의 할로겐화탄화수소 화합물 ; 티오글리콜산, 티오말산, 2-에틸헥실티오글리콜레이트, 디페닐에틸렌, α-메틸스티렌다이머 등을 들 수 있다.In order to control the THF-insoluble content of the resulting copolymer, it is preferable to use a chain transfer agent in emulsion polymerization. Examples of the chain transfer agent include an alkylmercury such as n-hexylmercaptan, n-octylmercaptan, t-octylmercaptan, n-dodecylmercaptan, t-dodecylmercaptan and n-stearylmercaptan &Lt; / RTI &gt; Xanthene compounds such as dimethylxanthogen disulfide and diisopropylxanthogen disulfide; Thiuram-based compounds such as terpinolene, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide and tetramethylthiuram monosulfide; 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, and styrenated phenol; Allyl compounds such as allyl alcohol; Halogenated hydrocarbon compounds such as dichloromethane, dibromomethane and carbon tetrabromide; Thioglycolic acid, thiomalic acid, 2-ethylhexyl thioglycolate, diphenylethylene and? -Methylstyrene dimer.

이들 중에서도, 알킬메르캅탄이 바람직하고, t-도데실메르캅탄을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 연쇄 이동제는 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.Of these, alkyl mercaptans are preferable, and t-dodecyl mercaptan can be more preferably used. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more.

연쇄 이동제의 사용량은 단량체 혼합물 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.05 ∼ 2 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 1 질량부이다.The amount of the chain transfer agent to be used is preferably 0.05 to 2 parts by mass, more preferably 0.1 to 1 part by mass based on 100 parts by mass of the monomer mixture.

유화 중합시에 계면활성제를 사용해도 된다. 계면활성제는 아니온성 계면활성제, 논이온성 계면활성제, 카티온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 중 어떠한 것이어도 된다. 아니온성 계면활성제의 구체예로는 나트륨라우릴술페이트, 암모늄라우릴술페이트, 나트륨도데실술페이트, 암모늄도데실술페이트, 나트륨옥틸술페이트, 나트륨데실술페이트, 나트륨테트라데실술페이트, 나트륨헥사데실술페이트, 나트륨옥타데실술페이트 등의 고급 알코올의 황산에스테르염 ; 도데실벤젠술폰산나트륨, 라우릴벤젠술폰산나트륨, 헥사데실벤젠술폰산나트륨 등의 알킬벤젠술폰산염 ; 라우릴술폰산나트륨, 도데실술폰산나트륨, 테트라데실술폰산나트륨 등의 지방족 술폰산염 등을 들 수 있다.A surfactant may be used in emulsion polymerization. The surfactant may be an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant. Specific examples of the anionic surfactant include sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecyl sulfate, ammonium dodecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium decyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium hexadecyl sulfate, Sulfuric acid ester salts of higher alcohols such as phthalate, sodium octadecylsulfate; Alkyl benzene sulfonic acid salts such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurylbenzenesulfonate and sodium hexadecylbenzenesulfonate; Aliphatic sulfonic acid salts such as sodium laurylsulfonate, sodium dodecylsulfonate and sodium tetradecylsulfonate, and the like.

계면활성제의 사용량은 단량체 혼합물 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 5 질량부이다.The amount of the surfactant to be used is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the monomer mixture.

또한 유화 중합시에 수산화나트륨, 암모니아 등의 pH 조정제 ; 분산제, 킬레이트제, 산소 포착제, 빌더, 입자직경 조절을 위한 시드 라텍스 등의 각종 첨가제를 적절히 사용할 수 있다. 특히 시드 라텍스를 사용한 유화 중합이 바람직하다. 시드 라텍스란, 유화 중합시에 반응의 핵이 되는 미소 입자의 분산액을 말한다. 미소 입자는 입자직경이 100 ㎚ 이하인 것이 많다. 미소 입자는 특별히 한정되지는 않고, 디엔 중합체 등의 범용의 중합체가 사용된다. 시드 중합법에 의하면, 비교적 입자직경이 고른 공중합체 입자가 얻어진다.In emulsion polymerization, pH adjusting agents such as sodium hydroxide and ammonia; Various additives such as a dispersant, a chelating agent, an oxygen scavenger, a builder, and a seed latex for controlling the particle diameter can be suitably used. In particular, emulsion polymerization using seed latex is preferred. The seed latex refers to a dispersion of fine particles which becomes the nucleus of the reaction during emulsion polymerization. Many fine particles have a particle diameter of 100 nm or less. The fine particles are not particularly limited, and a general-purpose polymer such as a diene polymer is used. According to the seed polymerization method, copolymer particles having relatively uniform particle diameters can be obtained.

중합 반응을 실시할 때의 중합 온도는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0 ∼ 100 ℃, 바람직하게는 40 ∼ 80 ℃ 로 한다. 이와 같은 온도 범위에서 유화 중합하고, 소정의 중합 전화율로 중합 정지제를 첨가하거나 중합계를 냉각하거나 해, 중합 반응을 정지시킨다. 중합 반응을 정지시키는 중합 전화율은 바람직하게는 93 질량% 이상, 보다 바람직하게는 95 질량% 이상이다. 또, 중합 온도를 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 공중합체의 THF 불용분량을 적절히 조절할 수 있다.The polymerization temperature at the time of carrying out the polymerization reaction is not particularly limited, but is usually 0 to 100 占 폚, preferably 40 to 80 占 폚. The polymerization reaction is terminated by emulsion polymerization at such a temperature range, adding a polymerization terminator at a predetermined polymerization conversion rate, cooling the polymerization system or the like. The polymerization conversion rate for stopping the polymerization reaction is preferably 93% by mass or more, and more preferably 95% by mass or more. By setting the polymerization temperature to the above range, the THF insoluble content of the resulting copolymer can be appropriately controlled.

중합 반응, 필요에 따라 수소화 반응을 정지시킨 후, 원하는 바에 따라 미반응 단량체를 제거하고, pH 나 고형분 농도를 조정하여 공중합체가 분산매에 분산된 형태 (라텍스) 로 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 가 얻어진다. 그 후, 필요에 따라 분산매를 치환시켜도 되고, 또 분산매를 증발시켜 입자상 공중합체를 분말 형상으로 얻어도 된다.The nitrile group-containing acrylic polymer (B1) is formed into a form (latex) in which the copolymer is dispersed in the dispersion medium by removing the unreacted monomers as desired and adjusting the pH or solid content concentration after stopping the polymerization reaction and the hydrogenation reaction, Is obtained. Thereafter, the dispersion medium may be replaced as necessary, or the dispersion medium may be evaporated to obtain a particulate copolymer in powder form.

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 분산액에는, 공지된 분산제, 증점제, 노화 방지제, 소포제, 방부제, 항균제, 블리스터 방지제, pH 조정제 등을 필요에 따라 첨가할 수도 있다.To the dispersion of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1), known dispersants, thickeners, antioxidants, antifoaming agents, antiseptics, antibacterial agents, blister preventives, pH adjusting agents and the like may be added as required.

(B2) 불소 함유 중합체(B2) Fluorine-containing polymer

정극용 결착제에는, 상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 에 추가해, 불소 함유 중합체 (B2) 를 사용한다. 정극용 결착제가 불소 함유 중합체를 함유함으로써 슬러리의 안정성이 향상되고, 또 전해액에 대한 결착제의 팽윤을 억제하여 사이클 특성이 향상된다. 또한, 정극용 결착제가 불소 함유 중합체에 추가해 니트릴기 함유 아크릴 중합체를 함유함으로써, 고전위에서의 사이클 특성이 보다 향상된다.In the positive electrode binder, the fluorine-containing polymer (B2) is used in addition to the nitrile group-containing acrylic polymer (B1). The stability of the slurry is improved by containing the fluorine-containing polymer as the binder for the positive electrode, and the swelling of the binder to the electrolyte is suppressed and the cycle characteristics are improved. In addition, since the positive electrode binder contains a nitrile group-containing acrylic polymer in addition to the fluorine-containing polymer, the cyclic characteristics at high electric potential are further improved.

불소 함유 중합체 (B2) 는 불소 함유 단량체 단위를 함유하는 중합체이다. 불소 함유 단량체 단위는 불소 함유 단량체를 중합시켜 형성되는 구조 단위이다. 불소 함유 중합체는 구체적으로는 불소 함유 단량체의 단독 중합체, 불소 함유 단량체와 이것과 공중합 가능한 다른 불소 함유 단량체의 공중합체, 불소 함유 단량체와 이것과 공중합 가능한 단량체의 공중합체, 불소 함유 단량체와 이것과 공중합 가능한 다른 불소 함유 단량체와 이들과 공중합 가능한 단량체의 공중합체를 들 수 있다.The fluorine-containing polymer (B2) is a polymer containing a fluorine-containing monomer unit. The fluorine-containing monomer unit is a structural unit formed by polymerizing a fluorine-containing monomer. The fluorine-containing polymer specifically includes a homopolymer of a fluorine-containing monomer, a copolymer of a fluorine-containing monomer and another fluorine-containing monomer copolymerizable therewith, a copolymer of a fluorine-containing monomer and a monomer copolymerizable therewith, a fluorine- And copolymers of other fluorine-containing monomers and monomers copolymerizable therewith.

불소 함유 단량체로는 불화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 삼불화염화비닐, 불화비닐, 퍼플루오로알킬비닐에테르 등을 들 수 있지만, 불화비닐리덴이 바람직하다.Examples of the fluorine-containing monomer include vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, vinyl trifluoride, vinyl fluoride, and perfluoroalkyl vinyl ether, but vinylidene fluoride is preferable.

불소 함유 중합체에 있어서의 불소 함유 단량체 단위의 비율은 통상 70 질량% 이상, 바람직하게는 80 질량% 이상이다.The proportion of the fluorine-containing monomer units in the fluorine-containing polymer is usually 70% by mass or more, and preferably 80% by mass or more.

불소 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등의 1-올레핀 ; 스티렌, α-메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로스티렌 등의 방향족 비닐 화합물 ; (메트)아크릴로니트릴 (아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴의 약기. 이후 동일.) 등의 불포화 니트릴 화합물 ; (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산2-에틸헥실 등의 (메트)아크릴산에스테르 화합물 ; (메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드 화합물 ; (메트)아크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 말레산 등의 카르복실기 함유 비닐 화합물 ; 알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 불포화 화합물 ; (메트)아크릴산디메틸아미노에틸, (메트)아크릴산디에틸아미노에틸 등의 아미노기 함유 불포화 화합물 ; 스티렌술폰산, 비닐술폰산, (메트)알릴술폰산 등의 술폰산기 함유 불포화 화합물 ; 3-알릴옥시-2-하이드록시프로판황산 등의 황산기 함유 불포화 화합물 ; (메트)아크릴산-3-클로로-2-인산프로필, 3-알릴옥시-2-하이드록시프로판인산 등의 인산기 함유 불포화 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the monomer copolymerizable with the fluorine-containing monomer include 1-olefins such as ethylene, propylene and 1-butene; Aromatic vinyl compounds such as styrene,? -Methylstyrene, p-t-butylstyrene, vinyltoluene and chlorostyrene; Unsaturated nitrile compounds such as (meth) acrylonitrile (the abbreviation of acrylonitrile and methacrylonitrile, hereinafter the same); (Meth) acrylic acid ester compounds such as methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylamide compounds such as (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide and N-butoxymethyl (meth) acrylamide; Carboxyl group-containing vinyl compounds such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid, and maleic acid; Epoxy group-containing unsaturated compounds such as allyl glycidyl ether and glycidyl (meth) acrylate; Amino group-containing unsaturated compounds such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; Sulfonic acid group-containing unsaturated compounds such as styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid and (meth) allylsulfonic acid; Unsaturated compounds containing a sulfuric acid group such as 3-allyloxy-2-hydroxypropane sulfuric acid; Propyl (meth) acrylate-3-chloro-2-phosphate, and 3-allyloxy-2-hydroxypropanephosphoric acid.

불소 함유 중합체 (B2) 에 있어서의 불소 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체 단위의 비율은 통상 30 질량% 이하, 바람직하게는 20 질량% 이하이다.The proportion of the monomer units copolymerizable with the fluorine-containing monomer in the fluorine-containing polymer (B2) is usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less.

불소 함유 중합체 (B2) 중에서도, 불소 함유 단량체로서 불화비닐리덴을 함유하는 중합체, 구체적으로는 불화비닐리덴의 단독 중합체, 불화비닐리덴과 이것과 공중합 가능한 다른 불소 함유 단량체의 공중합체, 불화비닐리덴과 이것과 공중합 가능한 다른 불소 함유 단량체와 이들과 공중합 가능한 단량체의 공중합체가 바람직하다.Of the fluorine-containing polymer (B2), a polymer containing vinylidene fluoride as the fluorine-containing monomer, specifically, a homopolymer of vinylidene fluoride, a copolymer of vinylidene fluoride and another fluorine-containing monomer copolymerizable therewith, vinylidene fluoride Copolymers of other fluorine-containing monomers copolymerizable therewith and monomers copolymerizable therewith are preferred.

상기와 같은 불소 함유 중합체 중에서도, 불화비닐리덴의 단독 중합체 (폴리불화비닐리덴), 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 폴리불화비닐이 바람직하고, 폴리불화비닐리덴이 보다 바람직하다.Among such fluorine-containing polymers, a homopolymer of vinylidene fluoride (polyvinylidene fluoride), a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and polyvinyl fluoride are preferable, and polyvinylidene fluoride is more preferable.

불소 함유 중합체 (B2) 는 1 종 단독이어도 되고, 또 2 종 이상을 병용해도 된다. 특히 저분자량체와 고분자량체를 병용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, ASTM D 3835/232 ℃ 100 sec-1 로 측정되는 불소 함유 중합체의 용융 점도가 35 kpoise 미만인 것을 저분자량, 35 kpoise 이상인 것을 고분자량으로 하고, 양자를 병용하는 것이 바람직하다.The fluorine-containing polymer (B2) may be used singly or in combination of two or more. Particularly, it is preferable to use a combination of a low molecular weight material and a high molecular weight material. Concretely, the fluorine-containing polymer having a melt viscosity of less than 35 kpoise measured at ASTM D 3835/232 캜 of 100 sec -1 has a low molecular weight and a molecular weight of not less than 35 kpoise is preferably a high molecular weight.

예를 들어, 고분자량의 폴리불화비닐리덴으로서 아르케마사 제조 KYNAR HSV900, 솔베이사 제조 Solef6020, Solef6010, Solef1015, Solef5130, 쿠레하사 제조 KF7208 을 들 수 있다. 또, 저분자량의 폴리불화비닐리덴으로서, 예를 들어 아르케마사 제조 KYNAR710 720 740 760 760A, 솔베이사 제조 Solef6008, 쿠레하사 제조 KF1120 을 들 수 있다.Examples of the high molecular weight polyvinylidene fluoride include KYNAR HSV900 manufactured by Arcemasia, Solef6020 manufactured by Solvay, Solef6010, Solef1015, Solef 5130, and KF7208 manufactured by Kureha Corporation. Examples of the low molecular weight polyvinylidene fluoride include KYNAR 710 720 740 760 760A manufactured by Arcemasia, Solef 6008 manufactured by Solvay, and KF1120 manufactured by Kureha Corporation.

불소 함유 중합체 (B2) 로서 고분자량체와 저분자량체를 조합하여 사용하는 경우, 불소 함유 중합체의 저분자량체와 고분자량체의 중량비 (저분자량체/고분자량체) 는 바람직하게는 30/70 ∼ 70/30 이다.When the high molecular weight compound and the low molecular weight compound are used in combination as the fluorine-containing polymer (B2), the weight ratio (low molecular weight / high molecular weight) of the low molecular weight compound and the high molecular weight compound of the fluorine-containing polymer is preferably 30/70 to 70/30.

저분자량체와 고분자량체를 이러한 범위의 비율로 병용함으로써, 정극 활물질끼리의 결착성이나 집전체와 활물질의 결착성, 슬러리의 균일성을 보다 유효하게 유지할 수 있다.When the low-molecular weight compound and the high-molecular weight compound are used in combination in such a range, the binding properties of the positive electrode active materials, the binding property of the current collector and the active material, and the uniformity of the slurry can be maintained more effectively.

불소 함유 중합체 (B2) 의 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산값의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 100,000 ∼ 2,000,000, 보다 바람직하게는 200,000 ∼ 1,500,000, 특히 바람직하게는 400,000 ∼ 1,000,000 이다.The weight average molecular weight of the fluorine-containing polymer (B2) in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography is preferably 100,000 to 2,000,000, more preferably 200,000 to 1,500,000, and particularly preferably 400,000 to 1,000,000.

불소 함유 중합체 (B2) 의 중량 평균 분자량을 상기 범위로 함으로써, 정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질, 도전재 등의 탈리 (가루 떨어짐) 가 억제되고, 또 정극용 슬러리의 점도 조정이 용이해진다.By setting the weight average molecular weight of the fluorine-containing polymer (B2) within the above-mentioned range, desorption (falling off of the powder) of the positive electrode active material and the conductive material in the positive electrode active material layer is suppressed and viscosity adjustment of the positive electrode slurry becomes easy.

불소 함유 중합체 (B2) 의 유리 전이 온도 (Tg) 는 바람직하게는 0 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 -20 ℃ 이하, 특히 바람직하게는 -30 ℃ 이하이다. 불소 함유 중합체 (B2) 의 Tg 의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 -50 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 -40 ℃ 이상이다. 불소 함유 중합체 (B2) 의 Tg 가 상기 범위에 있음으로써, 정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질, 도전재 등의 탈리 (가루 떨어짐) 를 억제할 수 있다. 또, 불소 함유 중합체 (B2) 의 Tg 는 여러 가지 단량체를 조합함으로써 조정할 수 있다. 또한, Tg 는 시차 주사 열량 분석계를 이용하여, JIS K 7121 ; 1987 에 기초하여 측정할 수 있다.The glass transition temperature (Tg) of the fluorine-containing polymer (B2) is preferably 0 占 폚 or lower, more preferably -20 占 폚 or lower, particularly preferably -30 占 폚 or lower. The lower limit of the Tg of the fluorine-containing polymer (B2) is not particularly limited, but is preferably -50 ° C or higher, and more preferably -40 ° C or higher. When the Tg of the fluorine-containing polymer (B2) is in the above range, desorption (dropping of the powder) of the positive electrode active material and the conductive material in the positive electrode active material layer can be suppressed. The Tg of the fluorine-containing polymer (B2) can be adjusted by combining various monomers. Further, Tg was measured using a differential scanning calorimeter according to JIS K 7121; 1987. &lt; / RTI &gt;

불소 함유 중합체 (B2) 의 융점 (Tm) 은 바람직하게는 190 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 150 ∼ 180 ℃, 더욱 바람직하게는 160 ∼ 170 ℃ 이다. 불소 함유 중합체 (B2) 의 Tm 이 상기 범위에 있음으로써, 유연성과 밀착 강도가 우수한 전극을 얻을 수 있다. 또, 불소 함유 중합체 (B2) 의 Tm 은 여러 가지 단량체를 조합함으로써, 혹은 중합 온도를 제어하거나 함으로써 조정 가능하다. 또한, Tm 은 시차 주사 열량 분석계를 이용해, JIS K 7121 ; 1987 에 기초하여 측정할 수 있다.The melting point (Tm) of the fluorine-containing polymer (B2) is preferably 190 占 폚 or lower, more preferably 150 to 180 占 폚, and still more preferably 160 to 170 占 폚. When the Tm of the fluorine-containing polymer (B2) is in the above range, an electrode excellent in flexibility and adhesion strength can be obtained. The Tm of the fluorine-containing polymer (B2) can be adjusted by combining various monomers or by controlling the polymerization temperature. Further, Tm is measured using a differential scanning calorimeter according to JIS K 7121; 1987. &lt; / RTI &gt;

불소 함유 중합체 (B2) 의 제조 방법은 특별히 한정되지는 않고, 용액 중합법, 현탁 중합법, 괴상 중합법, 유화 중합법 등의 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 현탁 중합법이나 유화 중합법이 바람직하고, 유화 중합법이 보다 바람직하다. 유화 중합법에 의해 불소 함유 중합체 (B2) 를 제조함으로써 불소 함유 중합체 (B2) 의 생산성을 향상시킬 수 있음과 함께, 원하는 평균 입자직경을 갖는 불소 함유 중합체 (B2) 를 얻을 수 있다. 중합 반응으로는 이온 중합, 라디칼 중합, 리빙 라디칼 중합 등 어떠한 반응도 사용할 수 있다. 중합에 사용하는 중합 개시제로는, 예를 들어 과산화라우로일, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, 3,3,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드 등의 유기 과산화물, α,α'-아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물, 또는 과황산암모늄, 과황산칼륨 등을 들 수 있다.The method for producing the fluorine-containing polymer (B2) is not particularly limited, and any method such as solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization or emulsion polymerization can be used. Of these, the suspension polymerization method and the emulsion polymerization method are preferable, and the emulsion polymerization method is more preferable. The productivity of the fluorine-containing polymer (B2) can be improved by producing the fluorine-containing polymer (B2) by the emulsion polymerization method, and the fluorine-containing polymer (B2) having the desired average particle diameter can be obtained. As the polymerization reaction, any reaction such as ionic polymerization, radical polymerization, and living radical polymerization can be used. Examples of the polymerization initiator to be used in the polymerization include, for example, lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxypivalate, 3,3,5-trimethylhexa Organic peroxides such as nonyl peroxide, and azo compounds such as?,? '- azobisisobutyronitrile, and ammonium persulfate and potassium persulfate.

불소 함유 중합체 (B2) 는 분산매에 분산된 분산액 또는 용해된 용액의 상태로 사용된다. 분산매로는, 불소 함유 중합체 (B2) 를 균일하게 분산 또는 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 물이나 유기 용매를 사용할 수 있다. 유기 용매로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 고리형 지방족 탄화수소류 ; 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 ; 아세톤, 에틸메틸케톤, 디이소프로필케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 에틸시클로헥사논 등의 케톤류 ; 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 등 염소 지방족 탄화수소 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, γ-부티로락톤, ε-카프로락톤 등의 에스테르류 ; 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 알킬니트릴류 ; 테트라하이드로푸란, 에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류 : 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류 ; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류를 들 수 있다.The fluorine-containing polymer (B2) is used in the form of a dispersion or a dissolved solution dispersed in a dispersion medium. The dispersion medium is not particularly limited as long as it can uniformly disperse or dissolve the fluorine-containing polymer (B2), and water or an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene; Ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, diisopropyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and ethylcyclohexanone; Chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and carbon tetrachloride; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate,? -Butyrolactone and? -Caprolactone; Alkyl nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol and ethylene glycol monomethyl ether; And amides such as N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide.

이들 분산매는 단독으로 사용해도 되고, 이들을 2 종 이상 혼합해 혼합 용매로 하여 사용해도 된다. 이들 중에서도 특히, 전극 슬러리 제조시에 공업상 사용되고 있는 점, 제조상 잘 휘발되지 않는 점, 그 결과 전극 슬러리의 휘발이 억제되어, 얻어지는 정극의 평활성이 향상되는 점에서 물, 혹은 N-메틸피롤리돈, 시클로헥사논이나 톨루엔 등이 바람직하다.These dispersion media may be used alone, or two or more of them may be mixed and used as a mixed solvent. Particularly, in view of being industrially used at the time of preparing the electrode slurry, not being well volatilized in the production, and as a result of suppressing the volatilization of the electrode slurry and improving the smoothness of the resultant positive electrode, water or N-methylpyrrolidone , Cyclohexanone, and toluene are preferable.

불소 함유 중합체 (B2) 가 분산매에 입자상으로 분산되어 있는 경우에 있어서, 불소 함유 중합체를 함유하는 분산액의 고형분 농도는 취급성의 관점에서 통상 1 ∼ 25 질량% 이고, 3 ∼ 20 질량% 가 바람직하고, 5 ∼ 15 질량% 가 더욱 바람직하다.In the case where the fluorine-containing polymer (B2) is dispersed in a particulate form in the dispersion medium, the solid content concentration of the dispersion containing the fluorine-containing polymer is usually 1 to 25 mass%, preferably 3 to 20 mass% More preferably 5 to 15% by mass.

또, 불소 함유 중합체 (B2) 를 8 % 용액이 되도록 N-메틸피롤리돈 (이하, 「NMP」라고 기재하는 경우가 있다) 에 용해시켰을 때의 점도는 바람직하게는 10 ∼ 5000 mPa·s, 보다 바람직하게는 100 ∼ 2000 mPa·s 이다. 불소 함유 중합체 (B2) 의 8 % NMP 용액 점도를 상기 범위로 함으로써, 정극용 슬러리 조성물의 제조시에 정극용 슬러리 조성물을 도포하기 쉬운 점도로 조정하는 것이 용이하다. 불소 함유 중합체 (B2) 의 8 % NMP 용액 점도는 불소 함유 중합체 (B2) 를 8 % 용액이 되도록 NMP 에 용해시키고, 이것에 대해 25 ℃, 60 rpm 으로, B 형 점도계 (토키 산업 제조 RB-80L) 를 이용하여, JIS K 7117-1 ; 1999 에 기초하여 측정할 수 있다.When the fluorine-containing polymer (B2) is dissolved in N-methylpyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as "NMP") so as to be an 8% solution, the viscosity is preferably 10 to 5000 mPa · s, More preferably 100 to 2000 mPa · s. By adjusting the viscosity of the 8% NMP solution of the fluorine-containing polymer (B2) within the above-mentioned range, it is easy to adjust the viscosity of the positive electrode slurry composition to a viscosity that is easy to apply during the production of the positive electrode slurry composition. The viscosity of the 8% NMP solution of the fluorine-containing polymer (B2) was determined by dissolving the fluorine-containing polymer (B2) in NMP so as to be an 8% solution and measuring the viscosity at 25 ° C and 60 rpm using a B-type viscometer ) Was used to prepare a resin composition according to JIS K 7117-1; 1999. &lt; / RTI &gt;

정극용 결착제는 상기한 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 및 불소 함유 중합체 (B2) 를 함유한다. 정극용 결착제가 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 와 불소 함유 중합체 (B2) 를 함유함으로써, 권회체의 절곡성이 우수한 정극 전극이나, 초기 용량, 출력 특성, 고전위 사이클 특성이 우수한 리튬 이차 이온 전지가 얻어진다. 정극용 결착제의 전체량 100 질량% 에 대해 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 의 비율은 바람직하게는 5 ∼ 50 질량%, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 40 질량%, 특히 바람직하게는 5 ∼ 30 질량% 이다. 이러한 비율로 니트릴기 함유 아크릴 중합체를 함유함으로써, 내부 저항 증가나 초기 용량 저하를 발생시키지 않고, 고전위 사이클 특성이 우수한 고용량의 리튬 이온 이차 전지를 얻을 수 있다.The positive electrode binder contains the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) and the fluorine-containing polymer (B2). The positive electrode binder contains the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) and the fluorine-containing polymer (B2), so that the positive electrode having excellent bending property of the winding body and the lithium secondary ion battery having excellent initial capacity, Is obtained. The proportion of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) relative to 100% by mass of the total amount of the positive electrode binder is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, particularly preferably 5 to 30% % to be. By containing the nitrile group-containing acrylic polymer in such a ratio, it is possible to obtain a lithium ion secondary battery having a high capacity and excellent in high-voltage cycle characteristics without causing an increase in internal resistance or a decrease in initial capacity.

정극용 결착제의 전체량 100 질량% 에 대해 불소 함유 중합체 (B2) 비율은 50 ∼ 95 질량%, 바람직하게는 60 ∼ 90 질량%, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 85 질량%이다.The proportion of the fluorine-containing polymer (B2) relative to 100% by mass of the total amount of the positive-electrode binder is 50 to 95% by mass, preferably 60 to 90% by mass, and more preferably 70 to 85% by mass.

정극용 결착제는, 상기한 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1) 및 불소 함유 중합체 (B2) 에 추가해, 필요에 따라 결착제로서 사용 가능한 기타 중합체를 함유하고 있어도 된다. 병용해도 되는 기타 중합체로는, 예를 들어 폴리아크릴산 유도체, 폴리아크릴로니트릴 유도체 등의 수지나, 아크릴레이트 연질 중합체, 디엔 연질 중합체, 올레핀 연질 중합체, 비닐 연질 중합체 등의 연질 중합체를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 이들을 2 종 이상 병용해도 된다. 상기 기타 중합체는 정극용 결착제의 전체량 100 질량% 에 대해 30 질량% 이하, 나아가서는 0.1 ∼ 20 질량%, 특히 0.2 ∼ 10 질량% 의 비율로 함유되어 있어도 된다.The positive electrode binder may contain, in addition to the nitrile group-containing acrylic polymer (B1) and the fluorine-containing polymer (B2), other polymers usable as binders, if necessary. Other polymers that may be used in combination include, for example, resins such as polyacrylic acid derivatives and polyacrylonitrile derivatives, and soft polymers such as acrylate soft polymer, diene soft polymer, olefin soft polymer and vinyl soft polymer. These may be used alone, or two or more of them may be used in combination. The other polymer may be contained in an amount of 30 mass% or less, more preferably 0.1 to 20 mass%, particularly 0.2 to 10 mass%, based on 100 mass% of the total amount of the positive electrode binder.

정극용 결착제의 양은 정극 활물질 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.5 ∼ 2 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 2 질량부, 특히 바람직하게는 1.5 ∼ 2 질량부의 범위이다. 정극용 결착제의 양이 이러한 범위에 있으면, 얻어지는 정극 활물질층과 집전체의 밀착성을 충분히 확보할 수 있어, 리튬 이차 전지의 용량을 높게 또한 내부 저항을 낮게 할 수 있다.The amount of the positive electrode binder is preferably 0.5 to 2 parts by mass, more preferably 1 to 2 parts by mass, and particularly preferably 1.5 to 2 parts by mass based on 100 parts by mass of the positive electrode active material. When the amount of the positive electrode binder is in this range, the adhesion between the positive electrode active material layer and the current collector can be sufficiently secured, and the capacity of the lithium secondary battery can be increased and the internal resistance can be lowered.

(C) 도전재(C) Conductive material

정극은 도전재를 함유한다. 정극에 함유되는 도전재의 입자직경은 개수 평균 입자직경으로 5 ∼ 40 ㎚, 바람직하게는 10 ∼ 38 ㎚, 보다 바람직하게는 15 ∼ 36 ㎚ 이다. 정극에 있어서의 도전재의 입자직경이 지나치게 작으면, 응집되기 쉬워져 균일 분산이 곤란해지는 결과, 정극 활물질층의 내부 저항이 증대되어, 용량의 향상이 곤란해지는 경향이 있다. 그러나, 상기 서술한 정극용 결착제를 사용함으로써 미립화된 도전재를 균일하게 분산시킬 수 있게 되어, 용량 향상이 도모된다. 또, 도전재의 입자직경이 지나치게 크면 정극 활물질 사이에 존재하는 것이 곤란해지고, 정극 활물질층의 내부 저항이 증대되어, 용량의 향상이 곤란해진다. 도전재의 개수 평균 입자직경은, 도전재를 수 중에 0.01 질량% 로 초음파 분산시킨 후, 동적 광 산란식 입자직경·입도 분포 측정 장치 (예를 들어, 닛키소 주식회사 제조, 입도 분포 측정 장치 Nanotrac Wave-EX150) 를 사용하여 측정함으로써 구할 수 있다.The positive electrode contains a conductive material. The particle diameter of the conductive material contained in the positive electrode is 5 to 40 nm, preferably 10 to 38 nm, more preferably 15 to 36 nm in terms of number average particle diameter. If the particle size of the conductive material in the positive electrode is too small, it tends to be aggregated and becomes difficult to disperse uniformly. As a result, the internal resistance of the positive electrode active material layer tends to increase, making it difficult to improve the capacity. However, by using the binding agent for positive electrode described above, the atomized conductive material can be uniformly dispersed, and the capacity can be improved. When the particle diameter of the conductive material is too large, it is difficult to exist between the positive electrode active materials, and the internal resistance of the positive electrode active material layer increases, making it difficult to improve the capacity. The number average particle diameter of the conductive material is measured by a dynamic light scattering type particle diameter / particle size distribution measuring apparatus (for example, Nanotrac Wave-size measuring apparatus, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) after ultrasonic dispersion of the conductive material at 0.01 mass% EX150). &Lt; / RTI &gt;

또, 정극에 있어서의 도전재의 비표면적 (BET 식) 은 바람직하게는 400 ㎡/g 이하, 보다 바람직하게는 300 ㎡/g 이하, 특히 바람직하게는 200 ㎡/g 이하이다. 도전재의 비표면적이 지나치게 크면 응집되기 쉬워져 균일 분산이 곤란해지는 결과, 정극 활물질층의 내부 저항이 증대되어 용량의 향상이 곤란해진다. 또한, 도전재로는 상기 서술한 비표면적을 갖는 1 종류의 도전재를 단독으로 사용해도 되고, 서로 상이한 비표면적을 갖는 2 종류 이상의 도전재를, 혼합 후의 도전재의 BET 비표면적이 상기 서술한 범위 내의 크기가 되도록 조합하여 사용해도 된다.The specific surface area (BET formula) of the conductive material in the positive electrode is preferably 400 m 2 / g or less, more preferably 300 m 2 / g or less, and particularly preferably 200 m 2 / g or less. If the specific surface area of the conductive material is too large, it tends to aggregate and becomes difficult to disperse uniformly. As a result, the internal resistance of the positive electrode active material layer increases and it becomes difficult to improve the capacity. As the conductive material, one type of conductive material having the above-described specific surface area may be used alone, or two or more kinds of conductive materials having different specific surface areas may be used as the conductive material after the BET specific surface area of the conductive material after the mixing is in the above- May be used in combination.

도전재로는, 부극과 동일하게 아세틸렌블랙, 케첸블랙, 카본블랙, 그라파이트, 기상 성장 카본 섬유, 및 카본 나노 튜브 등의 도전성 카본을 사용할 수 있다. 도전재를 함유함으로써 정극용 슬러리 제조시의 안정성이 향상되고, 또 정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질끼리의 전기적 접촉을 향상시킬 수 있어 고용량화가 도모된다. 도전재의 함유량은 정극 활물질의 총량 100 질량부에 대해 바람직하게는 1 ∼ 3 질량부, 보다 바람직하게는 1.2 ∼ 2.8 질량부, 특히 바람직하게는 1.5 ∼ 2.5 질량부이다. 도전재의 함유량이 지나치게 적으면, 정극에 있어서의 내부 저항이 증대되어 고용량화가 곤란해지는 경우가 있다. 또 도전재의 함유량이 지나치게 많으면, 전극의 고밀도화가 곤란해져 초기 용량이 저하되는 경우가 있다.As the conductive material, conductive carbon such as acetylene black, ketjen black, carbon black, graphite, vapor grown carbon fiber, and carbon nanotube can be used in the same manner as the negative electrode. By containing the conductive material, the stability in the production of the positive electrode slurry can be improved, and the electrical contact between the positive electrode active materials in the positive electrode active material layer can be improved, thereby increasing the capacity. The content of the conductive material is preferably 1 to 3 parts by mass, more preferably 1.2 to 2.8 parts by mass, particularly preferably 1.5 to 2.5 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the positive electrode active material. If the content of the conductive material is too small, the internal resistance at the positive electrode may increase, making it difficult to increase the capacity. If the content of the conductive material is too large, it is difficult to increase the density of the electrode, and the initial capacity may be lowered.

기타 정극 성분Other components of the positive electrode

또, 정극에는 추가로, 임의 성분으로서 상기 부극과 동일하게 보강재, 레벨링제, 전해액 분해 억제 등의 기능을 갖는 전해액 첨가제 등이 함유되어 있어도 되고, 또한 정극 제조시에 조제하는 슬러리에 함유되는 증점제 등이 잔류하고 있어도 된다.The positive electrode may further contain, as optional components, an electrolyte additive having functions such as a reinforcing material, a leveling agent, an electrolyte decomposition inhibiting function, and the like in the same manner as the above negative electrode. In addition, May remain.

리튬 이온 이차 전지 정극용 슬러리 조성물의 제조 방법Method for producing slurry composition for positive electrode of lithium ion secondary battery

리튬 이온 이차 전지 정극용 슬러리 조성물은 상기 서술한 정극 활물질 (A), 정극용 결착제 (B), 도전재 (C), 기타 첨가제를 분산매 중에서 혼합하여 얻어진다. 분산매로는 물 및 유기 용매 중 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 유기 용매로는 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 고리형 지방족 탄화수소류 ; 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류 ; 아세톤, 에틸메틸케톤, 디이소프로필케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 에틸시클로헥사논 등의 케톤류 ; 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소 등 염소계 지방족 탄화수소 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, γ-부티로락톤, ε-카프로락톤 등의 에스테르류 ; 아세토니트릴, 프로피오니트릴 등의 알킬니트릴류 ; 테트라하이드로푸란, 에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에테르류 : 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류 ; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류를 들 수 있다.The lithium ion secondary battery positive electrode slurry composition is obtained by mixing the above-mentioned positive electrode active material (A), positive electrode binder (B), conductive material (C) and other additives in a dispersion medium. As the dispersion medium, any of water and an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include cyclic aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene; Ketones such as acetone, ethyl methyl ketone, diisopropyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone and ethylcyclohexanone; Chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, and carbon tetrachloride; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate,? -Butyrolactone and? -Caprolactone; Alkyl nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Ethers such as tetrahydrofuran and ethylene glycol diethyl ether; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol and ethylene glycol monomethyl ether; And amides such as N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide.

이들 분산매는 단독으로 사용해도 되고, 이들을 2 종 이상 혼합해 혼합 용매로 하여 사용해도 된다. 이들 중에서도 특히 비도전성 입자의 분산성이 우수하고, 비점이 낮아 휘발성이 높은 분산매가, 단시간에 또한 저온에서 제거할 수 있으므로 바람직하다. 구체적으로는, 아세톤, 톨루엔, 시클로헥사논, 시클로펜탄, 테트라하이드로푸란, 시클로헥산, 자일렌, 물, 혹은 N-메틸피롤리돈, 또는 이들의 혼합 용매가 바람직하다.These dispersion media may be used alone, or two or more of them may be mixed and used as a mixed solvent. Among these, a dispersant having a high non-conductive particle dispersibility and a low boiling point and a high volatility is preferable because it can be removed at a low temperature in a short time. Specifically, acetone, toluene, cyclohexanone, cyclopentane, tetrahydrofuran, cyclohexane, xylene, water, or N-methylpyrrolidone or a mixed solvent thereof is preferable.

혼합법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 교반식, 진탕식, 및 회전식 등의 혼합 장치를 사용한 방법을 들 수 있다. 또, 호모게나이저, 볼밀, 샌드밀, 롤밀, 및 유성식 혼련기 등의 분산 혼련 장치를 사용한 방법을 들 수 있다.Although the mixing method is not particularly limited, for example, there can be mentioned a method using a mixing device such as a stirring type, shaking type, and rotary type. In addition, a method using a dispersion kneader such as a homogenizer, a ball mill, a sand mill, a roll mill, and a planetary kneader may be used.

리튬 이온 이차 전지 정극Lithium ion secondary battery positive

리튬 이온 이차 전지 정극은 상기 서술한 리튬 이온 이차 전지 정극용 슬러리 조성물을 집전체에 도포, 건조시켜 이루어진다.The positive electrode of the lithium ion secondary battery is formed by applying the above-described slurry composition for positive electrode of lithium ion secondary battery to the current collector and drying the same.

리튬 이온 이차 전지 정극의 제조 방법은 상기 정극용 슬러리 조성물을 집전체의 편면 또는 양면에 도포, 건조시켜, 정극 활물질층을 형성하는 공정을 포함한다.The manufacturing method of the positive electrode of the lithium ion secondary battery includes a step of forming the positive electrode active material layer by applying the positive electrode slurry composition to one surface or both surfaces of the current collector and drying the same.

상기 정극용 슬러리 조성물을 집전체 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 닥터 블레이드법, 딥법, 리버스 롤법, 다이렉트 롤법, 그라비아법, 익스트루젼법, 및 브러시 도포법 등의 방법을 들 수 있다.The method of applying the positive electrode slurry composition onto the current collector is not particularly limited. For example, methods such as 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 can be used.

건조 방법으로는, 예를 들어 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조, 진공 건조, (원) 적외선이나 전자선 등의 조사에 의한 건조법을 들 수 있다. 건조 시간은 통상 5 ∼ 30 분이고, 건조 온도는 통상 40 ∼ 180 ℃ 이다.Examples of the drying method include a drying method by hot air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and irradiation with (circle) infrared rays or electron beams. The drying time is usually 5 to 30 minutes, and the drying temperature is usually 40 to 180 ° C.

리튬 이온 이차 전지 정극을 제조할 때, 집전체 상에 상기 정극용 슬러리 조성물을 도포, 건조 후, 금형 프레스나 롤 프레스 등을 이용하여 가압 처리에 의해 정극 활물질층의 공극률을 낮추는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 정극 활물질층의 공극률은 바람직하게는 5 ∼ 30 %, 보다 바람직하게는 7 ∼ 20 % 이다. 정극 활물질층의 공극률이 지나치게 높으면 충전 효율이나 방전 효율이 악화되는 경우가 있다. 한편, 정극 활물질층의 공극률이 지나치게 낮으면 높은 체적 용량이 잘 얻어지지 않고, 정극 활물질층이 집전체로부터 박리되기 쉬워 불량이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또한, 정극용 결착제로서 경화성 중합체를 사용하는 경우에는, 경화시키는 것이 바람직하다.It is preferable to have a step of coating the positive electrode slurry composition on the current collector and then drying and then lowering the porosity of the positive electrode active material layer by pressure treatment using a die press or a roll press when manufacturing the positive electrode of the lithium ion secondary battery Do. The porosity of the positive electrode active material layer is preferably 5 to 30%, more preferably 7 to 20%. If the porosity of the positive electrode active material layer is too high, the charging efficiency and the discharge efficiency may deteriorate. On the other hand, if the porosity of the positive electrode active material layer is too low, a high volume capacity can not be obtained well, and the positive electrode active material layer tends to peel off from the current collector, so that defects tend to occur easily. When a curable polymer is used as the positive electrode binder, it is preferable to cure the positive electrode.

리튬 이온 이차 전지 정극에 있어서의 정극 활물질층의 두께는 통상 5 ∼ 300 ㎛ 이고, 바람직하게는 30 ∼ 250 ㎛ 이다. 정극 활물질층의 두께가 상기 범위에 있음으로써, 부하 특성 및 사이클 특성이 모두 높은 이차 전지를 얻을 수 있다.The thickness of the positive electrode active material layer in the positive electrode of the lithium ion secondary battery is usually 5 to 300 占 퐉, preferably 30 to 250 占 퐉. When the thickness of the positive electrode active material layer is within the above range, a secondary battery having both a high load characteristic and a high cycle characteristic can be obtained.

정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질의 함유 비율은 바람직하게는 85 ∼ 99 질량%, 보다 바람직하게는 88 ∼ 97 질량% 이다. 정극 활물질층에 있어서의 정극 활물질의 함유 비율이 상기 범위임으로써, 높은 용량을 나타내면서도 유연성, 결착성을 나타내는 이차 전지를 얻을 수 있다.The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 85 to 99% by mass, and more preferably 88 to 97% by mass. When the content ratio of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is in the above range, it is possible to obtain a secondary battery exhibiting flexibility and binding property while exhibiting high capacity.

정극 활물질층의 밀도는 바람직하게는 3.0 ∼ 4.0 g/㎤ 이고, 보다 바람직하게는 3.4 ∼ 4.0 g/㎤ 이다. 정극 활물질층의 밀도가 상기 범위임으로써, 고용량의 이차 전지를 얻을 수 있다.The density of the positive electrode active material layer is preferably 3.0 to 4.0 g / cm 3, more preferably 3.4 to 4.0 g / cm 3. When the density of the positive electrode active material layer is in the above range, a high capacity secondary battery can be obtained.

집전체는, 전기 도전성을 갖고 또한 전기 화학적으로 내구성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않지만, 내열성을 갖기 때문에 금속 재료가 바람직하고, 예를 들어 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 스테인리스강, 티탄, 탄탈, 금, 백금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 리튬 이온 이차 전지 정극에 사용하는 집전체로는 알루미늄이 특히 바람직하다. 집전체의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 두께 0.001 ∼ 0.5 ㎜ 정도의 시트상의 것이 바람직하다. 집전체는, 정극 활물질층과의 접착 강도를 높이기 위해, 미리 조면화 처리해 사용해도 된다. 조면화 방법으로는 기계적 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 등을 들 수 있다. 기계적 연마법에 있어서는, 연마제 입자를 고착시킨 연마포지, 지석, 에머리 버프, 강선 등을 구비한 와이어 브러시 등이 사용된다. 또, 정극 활물질층의 접착 강도나 도전성을 높이기 위해서, 집전체 표면에 프라이머층 등을 형성해도 된다.The current collector is not particularly limited as long as it is an electrically conductive and electrochemically durable material. However, a metallic material is preferable because it has heat resistance. For example, iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, Gold, platinum, and the like. Among them, aluminum is particularly preferable as the current collector used for the positive electrode of the lithium ion secondary battery. The shape of the current collector is not particularly limited, but a sheet-like sheet having a thickness of about 0.001 to 0.5 mm is preferable. The collector may be subjected to surface roughening in advance in order to increase the bonding strength with the positive electrode active material layer. Examples of roughening methods include mechanical polishing, electrolytic polishing, and chemical polishing. In the mechanical polishing, a wire brush having polishing abrasive particles fixed to abrasive particles, a grinding stone, an emery buff, a steel wire, or the like is used. In order to increase the adhesive strength and conductivity of the positive electrode active material layer, a primer layer or the like may be formed on the surface of the current collector.

(리튬 이온 이차 전지)(Lithium ion secondary battery)

본 발명에 관련된 리튬 이온 이차 전지는 상기한 부극 및 정극을 구비하고, 비수전해액을 가지며, 통상은 세퍼레이터를 포함한다.The lithium ion secondary battery according to the present invention comprises the above-described negative electrode and positive electrode, has a non-aqueous electrolyte, and usually includes a separator.

비수전해액Non-aqueous electrolyte

비수전해액은 특별히 한정되지 않고, 비수계의 용매에 지지 전해질로서 리튬염을 용해시킨 것을 사용할 수 있다. 리튬염으로는, 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 단독, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 지지 전해질의 양은 전해액에 대해 통상 1 질량% 이상, 바람직하게는 5 질량% 이상, 또 통상은 30 질량% 이하, 바람직하게는 20 질량% 이하이다. 지지 전해질의 양이 지나치게 적어도 지나치게 많아도 이온 도전도는 저하되어 전지의 충전 특성, 방전 특성이 저하된다.The non-aqueous electrolyte is not particularly limited, and a non-aqueous solvent in which a lithium salt is dissolved as a supporting electrolyte can be used. The lithium salt is, for example, 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 alone or in combination of two or more. The amount of the supporting electrolyte is usually not less than 1% by mass, preferably not less than 5% by mass, and usually not more than 30% by mass, preferably not more than 20% by mass with respect to the electrolytic solution. If the amount of the supporting electrolyte is excessively large or excessively large, the ionic conductivity decreases and the charging and discharging characteristics of the battery deteriorate.

전해액에 사용하는 용매로는, 지지 전해질을 용해시키는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 통상 디메틸카보네이트 (DMC), 에틸렌카보네이트 (EC), 디에틸카보네이트 (DEC), 프로필렌카보네이트 (PC), 부틸렌카보네이트 (BC), 및 메틸에틸카보네이트 (MEC) 등의 알킬카보네이트류 ; γ-부티로락톤, 포름산메틸 등의 에스테르류, 1,2-디메톡시에탄, 및 테트라하이드로푸란 등의 에테르류 ; 술포란, 및 디메틸술폭사이드 등의 함황 화합물류가 사용된다. 특히 높은 이온 전도성을 얻기 쉽고, 사용 온도 범위가 넓기 때문에 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디에틸카보네이트, 메틸에틸카보네이트가 바람직하다. 이들은 단독, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent used for the electrolytic solution is not particularly limited as long as it dissolves the supporting electrolyte. The solvent is usually selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate ), And methyl ethyl carbonate (MEC); ethers such as tetrahydrofuran and 1,2-dimethoxyethane; Sulfolane, and dimethyl sulfoxide are used. Particularly, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate are preferable because it is easy to obtain high ionic conductivity and has a wide use temperature range. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 이외의 전해액으로는 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 등의 폴리머 전해질에 전해액을 함침시킨 겔상 폴리머 전해질이나, 황화 리튬, LiI, Li3N 등의 무기 고체 전해질을 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, and inorganic solid electrolytes such as lithium sulfide, LiI, Li 3 N and the like.

또, 전해액에는 첨가제를 함유시켜 사용하는 것도 가능하다. 첨가제로는 비닐렌카보네이트 (VC) 등의 카보네이트계 화합물 외에, 플루오로에틸렌카보네이트 등의 함불소카보네이트, 에틸메틸술폰이 바람직하다. 이들 중에서도, 함불소카보네이트와 같은 불소계 전해액 첨가제는 내전압이 높다. 고용량화에 수반해 충방전시의 전압도 높아지고 있고, 에틸렌카보네이트나 프로필렌카보네이트 등으로 이루어지는 전해액에서는 고전압에 견디지 못해 분해되는 일이 있기 때문에, 상기 불소계 전해액 첨가제를 전해액에 배합하는 것이 바람직하다.It is also possible to add an additive to the electrolytic solution. As additives, in addition to carbonate compounds such as vinylene carbonate (VC), fluorine carbonates such as fluoroethylene carbonate and ethyl methyl sulfone are preferable. Among them, fluorine-based electrolytic solution additives such as fluorine carbonates have a high withstanding voltage. The electrolytic solution composed of ethylene carbonate or propylene carbonate can not withstand a high voltage and may be decomposed. Therefore, it is preferable to add the fluorine-based electrolytic solution additive to the electrolytic solution.

세퍼레이터Separator

세퍼레이터는 기공부를 갖는 다공성 기재로서, 사용 가능한 세퍼레이터로는 (a) 기공부를 갖는 다공성 세퍼레이터, (b) 편면 또는 양면에 고분자 코팅층이 형성된 다공성 세퍼레이터, 또는 (c) 무기 세라믹 분말을 함유하는 다공질의 수지 코팅층이 형성된 다공성 세퍼레이터를 들 수 있다. 이들의 비제한적인 예로는, 폴리프로필렌계, 폴리에틸렌계, 폴리올레핀계, 또는 아라미드계 다공성 세퍼레이터, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리비닐리덴플루오라이드헥사플루오로프로필렌 공중합체 등의 고체 고분자 전해질용 또는 겔상 고분자 전해질용의 고분자 필름, 겔화 고분자 코팅층이 코팅된 세퍼레이터, 또는 무기 필러, 무기 필러용 분산제로 이루어지는 다공막층이 코팅된 세퍼레이터 등이 있다.The separator is a porous substrate having pores. Examples of usable separators include (a) a porous separator having air holes, (b) a porous separator having a polymer coating layer formed on one surface or both surfaces thereof, or (c) a porous A porous separator having a resin coating layer formed thereon. Nonlimiting examples of these include polypropylene-based, polyethylene-based, polyolefin-based or aramid-based porous separators, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile or polyvinylidene fluoride hexafluoropropylene copolymer A polymer film for a solid polymer electrolyte or a gel polymer electrolyte, a separator coated with a gelled polymer coating layer, or a separator coated with a porous film layer made of an inorganic filler or a dispersant for an inorganic filler.

리튬 이온 이차 전지의 제조 방법Manufacturing Method of Lithium Ion Secondary Battery

본 발명의 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 서술한 부극과 정극을 세퍼레이터를 개재하여 중첩시키고, 이것을 전지 형상에 따라 감거나, 접거나 하여 전지 용기에 넣고, 전지 용기에 전해액을 주입하고 봉구한다. 또한 필요에 따라 엑스펀드 메탈이나, 퓨즈, PTC 소자 등의 과전류 방지 소자, 리드 판 등을 넣어 전지 내부의 압력 상승, 과충방전의 방지를 할 수도 있다. 전지의 형상은 라미네이트 셀형, 코인형, 버튼형, 시트형, 원통형, 각형, 편평형, 권회형 파우치 셀 등 어떠한 것이어도 된다. 특히, 본 발명에 의하면 전극층이 유연하고, 굴곡시에 전극층의 크랙 발생이 없기 때문에, 권회형 파우치 셀의 제조에 바람직하게 적용할 수 있다.The method for producing the lithium ion 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 they are wound or folded in accordance with the shape of the battery, put into a battery container, and an electrolyte is injected into the battery container and pinched. If necessary, it is also possible to prevent the rise of the internal pressure of the battery and the overcharge discharge by inserting an over-current prevention element such as X-fund metal, fuse, PTC element, or a lead plate. The shape of the battery may be any of a laminate cell type, a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and a wound type pouch cell. Particularly, according to the present invention, since the electrode layer is flexible and cracks occur in the electrode layer at the time of bending, it can be preferably applied to the production of the wound pouch cell.

실시예Example

이하에, 실시예를 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에 있어서의 부 및 % 는 특별히 기재하지 않는 한 질량 기준이다. 실시예 및 비교예에 있어서, 각종 물성은 이하와 같이 평가했다.Hereinafter, the present invention will be described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In the present embodiment, parts and% are based on mass unless otherwise specified. In Examples and Comparative Examples, various physical properties were evaluated as follows.

(비수전해액 팽윤도의 측정)(Measurement of non-aqueous electrolytic solution swelling degree)

니트릴기 함유 아크릴 중합체의 8 % 의 N-메틸피롤리돈 (NMP) 용액을 건조 후의 두께가 100 ㎛ 가 되도록 테플론 샬레에 흘려 넣어, 중합체 필름을 제작했다. 얻어진 필름을 16 ㎜φ 로 타발하고 중량을 측정했다 (중량을 「A」라고 한다). 에틸렌카보네이트와 에틸메틸카보네이트의 3 대 7 중량비의 혼합물에 5 % 의 플루오로에틸렌카보네이트를 혼합하고, 1 ㏖/ℓ 의 농도가 되도록 육불화인산리튬 (LiPF6) 을 용해시켜 비수전해액을 준비했다. 비수전해액 20 g 에 16 ㎜φ 로 타발한 필름을 침지시키고, 60 ℃ 에서 72 시간에 걸쳐 완전히 팽윤시켰다. 그 후, 팽윤 필름을 꺼내고, 표면의 비수전해액을 가볍게 닦아내고 중량을 측정했다 (중량을 「B」라고 한다). 이들 값으로부터 비수전해액 팽윤도 (= B/A) 를 구했다. 비수전해액 팽윤도가 클수록 비수전해액 내에서의 변형이 커지는 것을 나타낸다.A 8% N-methylpyrrolidone (NMP) solution of the nitrile group-containing acrylic polymer was poured into a Teflon chalet so that the thickness after drying was 100 占 퐉 to prepare a polymer film. The obtained film was punched out with a diameter of 16 mm and its weight was measured (its weight was referred to as &quot; A &quot;). A mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a weight ratio of 3 to 7 was mixed with 5% of fluoroethylene carbonate, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved to a concentration of 1 mol / l to prepare a non-aqueous electrolyte. 20 g of the nonaqueous electrolytic solution was dipped in a 16 mmφ film and completely swelled at 60 ° C for 72 hours. Thereafter, the swollen film was taken out, the non-aqueous electrolyte on the surface was lightly wiped off, and its weight was measured (its weight was referred to as "B"). The non-aqueous electrolyte swelling degree (= B / A) was determined from these values. The larger the non-aqueous electrolyte swelling degree, the greater the deformation in the non-aqueous electrolyte.

(THF 불용해분량의 측정)(Measurement of THF Insoluble Content)

니트릴기 함유 아크릴 중합체의 8 % 의 NMP 용액을 건조 후의 두께가 100 ㎛ 가 되도록 테플론 샬레에 흘려 넣어, 중합체 필름을 제작했다. 얻어진 필름을 16 ㎜φ 로 타발하고 중량을 측정했다 (중량을 「C」라고 한다). 테트라하이드로푸란 20 g 에 16 ㎜φ 로 타발한 필름을 침지시키고, 25 ℃ 에서 24 시간에 걸쳐 가용분을 완전히 용해시켰다. 그 후, 불용분인 잔류 고형물을 꺼내고, 적외선 건조기로 테트라하이드로푸란을 완전히 휘발시킨 후, 중량을 측정했다 (중량을 「D」라고 한다). 이들 값으로부터 THF 불용해분량 (= D/C × 100) 을 구했다. THF 불용해분량이 작을수록 중합체 분자간의 가교가 적은 것을 나타낸다.An 8% NMP solution of the nitrile group-containing acrylic polymer was poured into a Teflon chalet so as to have a thickness of 100 mu m after drying to prepare a polymer film. The obtained film was punched out with a diameter of 16 mm and its weight was measured (its weight was referred to as &quot; C &quot;). 20 g of tetrahydrofuran was immersed in a film having a thickness of 16 mmφ, and the soluble matter was completely dissolved at 25 ° C for 24 hours. Thereafter, the insoluble residual solid matter was taken out, the tetrahydrofuran was completely volatilized with an infrared drier, and the weight was measured (the weight was referred to as "D"). From these values, the THF insoluble content (= D / C x 100) was obtained. The smaller the THF insoluble content, the less crosslinking between polymer molecules.

(권회체의 절곡 특성)(Bending property of winding)

시트상 정극 및 시트상 부극을, 세퍼레이터를 개재시켜 직경 20 ㎜ 의 심을 이용하여 권회해, 권회체를 얻었다. 세퍼레이터로는 두께 20 ㎛ 의 폴리프로필렌제 미다공막을 사용했다. 권회체는 10 ㎜/초의 스피드로 두께 4.5 ㎜ 가 될 때까지 일방향에서 압축했다. 압축 후에 권회체를 해체하고, 정극 전극을 관찰하여, 하기 평가 기준에 따라 평가를 실시했다.The sheet-like positive electrode and the sheet-like negative electrode were wound using a core having a diameter of 20 mm via a separator to obtain a rolled body. As the separator, a microporous membrane made of polypropylene having a thickness of 20 mu m was used. The winding was compressed in one direction until it reached a thickness of 4.5 mm at a speed of 10 mm / sec. After the compression, the wound body was disassembled and the positive electrode was observed and evaluated according to the following evaluation criteria.

A … 균열 없음A ... No crack

B … 미소 균열B ... Micro crack

C … 전극으로부터의 박리C ... Peeling from electrode

(초기 용량)(Initial capacity)

얻어진 비수전해질 전지를 25 ℃ 환경하에서, 140 ㎃ 로 전지 전압이 4.2 V 가 될 때까지 정전류 충전하고, 4.2 V 로 충전 전류가 14 ㎃ 가 될 때까지 정전압 충전을 실시했다. 계속해서, 140 ㎃ 로 전지 전압이 3 V 가 될 때까지 정전류 방전을 실시하여 초기 용량으로 했다. 이때의 초기 용량을 이하의 평가 기준에 따라 평가를 실시했다.The obtained nonaqueous electrolyte battery was charged at a constant current of 140 mA until the battery voltage reached 4.2 V under the environment of 25 캜, and charged at 4.2 V until charging current reached 14 mA. Subsequently, constant current discharge was carried out until the battery voltage reached 3 V at 140 mA to obtain the initial capacity. The initial capacity at this time was evaluated according to the following evaluation criteria.

A … 700 ㎃h 이상A ... 700 mAh or more

B … 697 ㎃h 이상 700 ㎃h 미만B ... 697 ㎃ or more and less than 700 ㎃

C … 694 ㎃h 이상 697 ㎃h 미만C ... 694 ㎃ or more and less than 697 ㎃

D … 690 ㎃h 이상 694 ㎃h 미만D ... Less than 690 ㎃ and less than 694 ㎃

E … 690 ㎃h 미만E ... Less than 690 mAh

(출력 특성)(Output characteristics)

초기 용량을 측정한 비수전해질 전지를, 25 ℃ 환경하에서 140 ㎃ 로 전지 전압이 4.2 V 가 될 때까지 정전류 충전하고, 4.2 V 로 충전 전류가 14 ㎃ 가 될 때까지 정전압 충전을 실시했다. 계속해서, 1400 ㎃ 로 전지 전압이 3 V 가 될 때까지 정전류 방전을 실시해 2 C 용량으로 했다. (2 C 용량)/(초기 용량) × 100 의 값을 출력 특성으로 하고, 하기의 평가 기준에 따라 평가를 실시했다.The nonaqueous electrolyte battery in which the initial capacity was measured was charged at a constant current of 140 mA at 25 캜 until the battery voltage reached 4.2 V and charged at 4.2 V until charging current reached 14 mA. Subsequently, a constant current discharge was carried out until the battery voltage reached 3 V at 1400 mA to obtain a 2 C capacity. (2 C capacity) / (initial capacity) x 100 as output characteristics, the evaluation was carried out according to the following evaluation criteria.

A … 90 % 이상A ... over 90

B … 87 % 이상 90 % 미만B ... 87% to less than 90%

C … 84 % 이상 87 % 미만C ... 84% or more and less than 87%

D … 80 % 이상 84 % 미만D ... 80% or more and less than 84%

E … 80 % 미만E ... Less than 80%

(고전위 사이클 특성)(High potential cycle characteristics)

출력 특성을 평가한 비수전해질 전지에 대해, 25 ℃ 환경하에서 600 ㎃ 로 전지 전압이 4.4 V 가 될 때까지 충전하고, 600 ㎃ 로 전지 전압이 3 V 가 될 때까지 방전하는 조작을 100 회 반복했다. 그리고, 1 회째의 방전 용량에 대한 100 회째의 방전 용량의 비를 구해, 이하의 기준에 따라 평가했다.The nonaqueous electrolyte battery in which the output characteristics were evaluated was charged 100 times under a 25 캜 environment until the battery voltage reached 4.4 V and was discharged 100 times until the battery voltage reached 3 V at 600 mA . Then, the ratio of the 100th discharge capacity to the first discharge capacity was determined and evaluated according to the following criteria.

A … 80 % 이상 A ... More than 80%

B … 77 % 이상 80 % 미만B ... 77% or more and less than 80%

C … 74 % 이상 77 % 미만C ... 74% or more and less than 77%

D … 70 % 이상 74 % 미만D ... 70% or more and less than 74%

E … 70 % 미만E ... Less than 70%

또, 부극 활물질, 및 정극에 사용한 정극 활물질, 정극용 결착제 및 도전재는 이하와 같다. 여기서, 이하에 기재된 활물질의 입자직경은 체적 평균 입자직경을 의미하고, 도전재의 입자직경은 개수 평균 입자직경을 의미한다.The positive electrode active material used for the positive electrode, the positive electrode active material used for the positive electrode, the binder for the positive electrode, and the conductive material are as follows. Herein, the particle diameter of the active material described below means the volume average particle diameter, and the particle diameter of the conductive material means the number average particle diameter.

(부극 활물질 a) (Negative electrode active material a)

Gr/SiOx : 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 90 부와 합금계 활물질 SiOx (입자직경 : 10 ㎛) 10 부의 혼합물 Gr / SiOx: A mixture of 90 parts of spherical artificial graphite (particle diameter: 12 占 퐉) and 10 parts of alloy-based active material SiOx (particle diameter: 10 占 퐉)

Gr/SiOC : 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 90 부와 합금계 활물질 SiOC (체적 평균 입자직경 : 10 ㎛) 10 부의 혼합물Gr / SiOC: A mixture of 90 parts of spherical artificial graphite (particle diameter: 12 占 퐉) and 10 parts of an alloy active material SiOC (volume average particle diameter: 10 占 퐉)

Gr : 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛)Gr: spherical artificial graphite (particle diameter: 12 占 퐉)

(정극 활물질 A)(Positive electrode active material A)

LCO : 코발트산리튬 (LiCoO2) (입자직경 : 12 ㎛)LCO: lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) (particle diameter: 12 탆)

LNM : Li[Ni0.17Li0.2Co0.07Mn0.56]O2 (입자직경 : 15 ㎛)LNM: Li [Ni 0.17 Li 0.2 Co 0.07 Mn 0.56 ] O 2 (particle diameter: 15 탆)

(정극 도전재 C)(Positive electrode conductive material C)

AB23 : 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 23 ㎚, 비표면적 133 ㎡/g)AB23: Acetylene black (Denka black powder product, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., particle size: 23 nm, specific surface area: 133 m 2 / g)

AB35 : 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 35 ㎚, 비표면적 68 ㎡/g)AB35: acetylene black (trade name: DENKA BLACK POWDER, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., particle diameter 35 nm, specific surface area 68 m2 / g)

AB48 : 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 48 ㎚, 비표면적 39 ㎡/g) AB48: acetylene black (trade name: DENKA BLACK POWDER, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., particle size: 48 nm, specific surface area: 39 m 2 / g)

AB23 + HiPCO : 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 23 ㎚, 비표면적 133 ㎡/g) 1.8 부와, HiPCO (Unidym 사 제조 카본 나노 튜브 : 입자직경 26 ㎚, 비표면적 700 ㎡/g) 0.2 부의 혼합물 (혼합 후의 비표면적 190 ㎡/g), 1.8 parts of AB23 + HiPCO: acetylene black (trade name: DENKA BLACK POWDER, manufactured by Denki Kagaku Kogyo K.K., particle diameter 23 nm, specific surface area 133 m 2 / g) and HiPCO (carbon nanotube manufactured by Unidym Corp., particle size: 26 nm, specific surface area 700 m 2 / g) (specific surface area after mixing: 190 m &lt; 2 &gt; / g)

(정극용 결착제 B)(Binder for positive electrode B)

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) ∼ (B1-11) 을 이하와 같이 조제했다.The nitrile group-containing acrylic polymers (B1-1) to (B1-11) were prepared as follows.

(조제예 1) (Preparation example 1)

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 의 제조Preparation of nitrile group-containing acrylic polymer (B1-1)

교반기가 장착된 오토클레이브에 이온 교환수 164 부, 2-에틸헥실아크릴레이트 (2EHA) 59.5 부, 메타크릴산 (MAA) 20 부, 아크릴로니트릴 (AN) 20 부, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 (AMPS) 0.5 부, 중합 개시제로서 과황산칼륨 0.3 부, 유화제로서 라우릴황산나트륨 1.6 부를 넣고, 충분히 교반한 후, 70 ℃ 에서 3 시간, 80 ℃ 에서 2 시간 가온하여 중합을 실시해, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 의 수분산액을 얻었다. 또한, 고형분 농도로부터 구한 중합 전화율은 96 % 이었다. 또, 이 수분산액 100 부에 N-메틸피롤리돈 500 부를 첨가하고, 감압하에서 물, 잔류 모노머를 모두 증발시킨 후, N-메틸피롤리돈을 81 부 증발시켜, 중합체 (B1-1) 의 8 질량% 의 NMP 용액을 얻었다. 얻어진 중합체 (B1-1) 의 비수전해액 팽윤도는 1.7 배, THF 불용해분량은 10 % 이하였다.Into an autoclave equipped with a stirrer, 164 parts of ion exchanged water, 59.5 parts of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA), 20 parts of methacrylic acid (MAA), 20 parts of acrylonitrile (AN) 0.5 parts of methyl propanesulfonic acid (AMPS), 0.3 parts of potassium persulfate as a polymerization initiator, and 1.6 parts of sodium laurylsulfate as an emulsifier were placed. After sufficiently stirring, polymerization was carried out by heating at 70 DEG C for 3 hours and 80 DEG C for 2 hours, To obtain an aqueous dispersion of the group-containing acrylic polymer (B1-1). The polymerization conversion rate, which was determined from the solid content concentration, was 96%. Further, 500 parts of N-methylpyrrolidone was added to 100 parts of this aqueous dispersion, and water and remaining monomers were all evaporated under reduced pressure. Then, 81 parts of N-methylpyrrolidone was evaporated to obtain 8% by mass of NMP solution was obtained. The obtained polymer (B1-1) had a non-aqueous electrolyte swelling degree of 1.7 times and a THF insoluble content of 10% or less.

(조제예 2 ∼ 11)(Preparation Examples 2 to 11)

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-2) ∼ (B1-11) 의 제조Preparation of nitrile group-containing acrylic polymers (B1-2) to (B1-11)

단량체의 주입량, 종류를 표 1 과 같이 변경한 것 이외에는 조제예 1 과 동일하게 하였다. 또한, 표 1 에 있어서 AN 은 아크릴로니트릴, 2EHA 는 2-에틸헥실아크릴레이트, MAA 는 메타크릴산, AA 는 아크릴산, AMPS 는 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, St 는 스티렌, AMA 는 알릴메타크릴레이트를 가리킨다. 얻어진 중합체 (B1-1) ∼ (B1-11) 의 비수전해액 팽윤도, THF 불용해분량을 표 1 에 나타낸다.The same procedure as in Preparation Example 1 was carried out except that the injection amount and type of the monomers were changed as shown in Table 1. In Table 1, AN denotes acrylonitrile, 2EHA denotes 2-ethylhexyl acrylate, MAA denotes methacrylic acid, AA denotes acrylic acid, AMPS denotes 2-acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, St denotes styrene, AMA denotes Refers to allyl methacrylate. Table 1 shows the non-aqueous electrolyte swelling degree and the THF insoluble content of the obtained polymers (B1-1) to (B1-11).

(조제예 12) (Preparation Example 12)

니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-12) 의 제조Preparation of nitrile group-containing acrylic polymer (B1-12)

교반기가 장착된 오토클레이브에 이온 교환수 240 부, 알킬벤젠술폰산나트륨 2.5 부, 아크릴로니트릴 20 부, 및 부틸아크릴레이트 (BA) 35 부를 이 순서로 넣고, 보틀 내를 질소로 치환시킨 후, 1,3-부타디엔 (BD) 45 부를 압입하고, 과황산 암모늄 0.25 부를 첨가해 반응 온도 40 ℃ 에서 중합 반응시켜, 니트릴기 함유 단량체 단위, 아크릴산에스테르 단량체 단위, 공액 디엔 단량체 단위를 함유하여 이루어지는 중합체를 얻었다. 중합 전화율은 85 %, 요오드가는 280 ㎎/100 ㎎ 이었다.240 parts of ion-exchanged water, 2.5 parts of sodium alkylbenzenesulfonate, 20 parts of acrylonitrile, and 35 parts of butyl acrylate (BA) were charged in this order to the autoclave equipped with a stirrer, the inside of the bottle was replaced with nitrogen, , And 45 parts of 3-butadiene (BD) were charged, and 0.25 part of ammonium persulfate was added to carry out a polymerization reaction at a reaction temperature of 40 ° C to obtain a polymer containing a nitrile group-containing monomer unit, an acrylic acid ester monomer unit and a conjugated diene monomer unit . The polymerization conversion rate was 85% and the iodine value was 280 mg / 100 mg.

상기 중합체에 대해 물을 이용해 전체 고형분 농도를 12 질량% 로 조정한 400 ㎖ (전체 고형분 48 g) 의 용액을, 교반기가 장착된 1 ℓ 오토클레이브에 투입하고, 질소 가스를 10 분간 흘려 중합체 내의 용존 산소를 제거한 후, 수소 첨가 반응 촉매로서 아세트산팔라듐 75 ㎎ 을, Pd 에 대해 4 배 몰의 질산을 첨가한 물 180 ㎖ 에 용해시켜, 첨가했다. 계 내를 수소 가스로 2 회 치환시킨 후, 3 ㎫ 까지 수소 가스로 가압한 상태에서 오토클레이브의 내용물을 50 ℃ 로 가온하고, 6 시간 수소 첨가 반응 (「제 1 단계의 수소 첨가 반응」이라고 한다) 시켰다. 이 때, 중합체의 요오드가는 35 ㎎/100 ㎎ 이었다.A solution of 400 ml (total solid content: 48 g) in which the total solids concentration of the polymer was adjusted to 12 mass% by using water was added to a 1 liter autoclave equipped with a stirrer, and nitrogen gas was flowed for 10 minutes, After removal of oxygen, 75 mg of palladium acetate as a hydrogenation catalyst was dissolved in 180 ml of water to which 4 moles of nitric acid was added relative to Pd. The contents of the autoclave were heated to 50 占 폚 under pressure with hydrogen gas to 3 MPa after the inside of the system was substituted twice with hydrogen gas, and the hydrogenation reaction for 6 hours (referred to as "hydrogenation at the first step" ). At this time, the iodine value of the polymer was 35 mg / 100 mg.

이어서, 오토클레이브를 대기압으로까지 되돌리고, 추가로 수소 첨가 반응 촉매로서 아세트산팔라듐 25 ㎎ 을, Pd 에 대해 4 배 몰의 질산을 첨가한 물 60 ㎖ 에 용해시켜, 첨가했다. 계 내를 수소 가스로 2 회 치환시킨 후, 3 ㎫ 까지 수소 가스로 가압한 상태에서 오토클레이브의 내용물을 50 ℃ 로 가온하고, 6 시간 수소 첨가 반응 ( 「제 2 단계의 수소 첨가 반응」이라고 한다) 시켰다.Subsequently, the autoclave was returned to atmospheric pressure, and 25 mg of palladium acetate as a hydrogenation catalyst was dissolved in 60 ml of water to which 4-fold molar amount of nitric acid relative to Pd was added. The contents of the autoclave were heated to 50 占 폚 in a state where the inside of the autoclave was displaced twice with hydrogen gas and pressurized with hydrogen gas to 3 MPa, and the hydrogenation reaction for 6 hours (referred to as "hydrogenation in the second step" ).

그 후, 내용물을 상온으로 되돌리고, 계 내를 질소 분위기로 한 후, 이배퍼레이터를 이용해, 고형분 농도가 40 % 가 될 때까지 농축하여 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-12) 의 수분산액을 얻었다. 또, 이 수분산액 100 부에 N-메틸피롤리돈 320 부를 첨가하고, 감압하에서 물, 잔류 모노머를 모두 증발시킨 후, N-메틸피롤리돈을 첨가해 중합체 (B1-12) 의 8 질량% NMP 용액을 얻었다. 얻어진 중합체 (B1-12) 의 비수전해액 팽윤도는 2.9 배, THF 불용해분량은 10 % 이하였다. 또한, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-12) 의 요오드가는 10 ㎎/100 ㎎ 이었다.Thereafter, the contents were returned to room temperature, the inside of the system was brought to a nitrogen atmosphere, and the mixture was concentrated using an effervescent solution until the solid concentration reached 40%, thereby obtaining an aqueous dispersion of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-12) . Further, 320 parts of N-methylpyrrolidone was added to 100 parts of this aqueous dispersion, and water and residual monomers were all evaporated under reduced pressure. N-methylpyrrolidone was then added to obtain an aqueous 8% by mass solution of the polymer (B1-12) NMP solution was obtained. The obtained polymer (B1-12) had a non-aqueous electrolyte swelling degree of 2.9 times and a THF insoluble content of 10% or less. The iodine value of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-12) was 10 mg / 100 mg.

Figure pct00001
Figure pct00001

불소 함유 중합체 (B2) 는 이하의 것을 사용했다.As the fluorine-containing polymer (B2), the following were used.

혼합 PVdF : 폴리불화비닐리덴 (아르케마사 제조 KYNAR HSV900 과 동사 제조 KYNAR720 의 1 : 1 (중량비) 혼합물)Mixed PVdF: Polyvinylidene fluoride (1: 1 (weight ratio) mixture of KYNAR HSV 900 manufactured by Arcemasia and KYNAR 720 manufactured by Kabushiki Kaisha)

또한, KYNAR HSV900 의 ASTM D3835/232 ℃ 100 sec-1 로 측정되는 용융 점도는 50 kpoise 이고, KYNAR720 의 용융 점도는 9 kpoise 이다.In addition, the melt viscosity measured by ASTM D3835 / 232 ° C of 100 sec -1 of KYNAR HSV 900 is 50 kpoise, and the melt viscosity of KYNAR 720 is 9 kpoise.

고분자량 PVdF : KYNAR HSV900High molecular weight PVdF: KYNAR HSV900

저분자량 PVdF : KYNAR720Low molecular weight PVdF: KYNAR720

(실시예 1)(Example 1)

[정극용 슬러리 조성물 및 정극의 제조][Preparation of slurry composition for positive electrode and positive electrode]

정극 활물질로서 코발트산리튬 LCO (LiCoO2) (입자직경 : 12 ㎛) 100 부와, 정극 도전재로서 아세틸렌블랙 (AB35, 덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 35 ㎚, 비표면적 68 ㎡/g) 2.0 부와, 정극용 결착제의 불소 함유 중합체로서 혼합 폴리불화비닐리덴 (아르케마사 제조 KYNAR HSV900 과 KYNAR720 의 1 : 1 혼합물) 1.6 부 및 니트릴기 함유 아크릴 중합체로서 중합체 B1-1 을 고형분 상당량으로 0.4 부와, 적당량의 NMP 를 플라네터리 믹서로 교반해, 정극용 슬러리 조성물을 조제했다.100 parts of lithium cobaltate (LiCoO 2 ) (particle diameter: 12 μm) as a positive electrode active material, and 100 parts of acetylene black (AB35, Denka Black Powder Co., product of Denka Kagaku Kogyo; particle diameter 35 nm, specific surface area 68 m 2 / , 1.6 parts of a mixed polyvinylidene fluoride (a 1: 1 mixture of KYNAR HSV900 and KYNAR720 manufactured by Arkema) as a fluorine-containing polymer for a positive electrode binder, and 1.6 parts of a polymer B1-1 as a nitrile group- , And an appropriate amount of NMP were stirred with a planetary mixer to prepare a positive electrode slurry composition.

집전체로서 두께 15 ㎛ 의 알루미늄 박을 준비했다. 상기 정극용 슬러리 조성물을 알루미늄 박의 양면에 건조 후의 도포량이 25 ㎎/㎠ 가 되도록 도포하고, 60 ℃ 에서 20 분, 120 ℃ 에서 20 분간 건조 후, 150 ℃, 2 시간 가열 처리하여 정극 원반을 얻었다. 이 정극 원반을 롤 프레스로 압연해 밀도가 3.9 g/㎤ 인 정극 활물질층과 알루미늄 박으로 이루어지는 시트상 정극을 제작했다. 이것을 폭 4.8 ㎜, 길이 50 ㎝ 로 절단하고, 알루미늄 리드를 접속시켰다.An aluminum foil having a thickness of 15 mu m was prepared as a current collector. The slurry composition for positive electrode was applied on both sides of an aluminum foil so that the coating amount after drying was 25 mg / cm 2, dried at 60 ° C for 20 minutes, at 120 ° C for 20 minutes, and then at 150 ° C for 2 hours to obtain a positive electrode disk . The original plate of the positive electrode was rolled by a roll press to produce a sheet-like positive electrode made of a positive electrode active material layer having a density of 3.9 g / cm &lt; 3 &gt; and an aluminum foil. This was cut to a width of 4.8 mm and a length of 50 cm, and an aluminum lead was connected.

[부극용 슬러리 조성물 및 부극의 제조][Preparation of negative electrode slurry composition and negative electrode]

부극 활물질로서 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 90 부와 SiOx (입자직경 : 10 ㎛) 10 부, 결착제로서 스티렌부타디엔고무 (입자직경 : 180 ㎚, 유리 전이 온도 : -40 ℃) 1 부, 증점제로서 카르복시메틸셀룰로오스 1 부와 적당량의 물을 플라네터리 믹서로 교반해, 부극용 슬러리 조성물을 조제했다.90 parts of spherical artificial graphite (particle diameter: 12 占 퐉), 10 parts of SiOx (particle diameter: 10 占 퐉) and 1 part of a styrene butadiene rubber (particle diameter: 180 nm, glass transition temperature: , 1 part of carboxymethylcellulose as a thickener and an appropriate amount of water were stirred with a planetary mixer to prepare a negative electrode slurry composition.

집전체로서 두께 15 ㎛ 의 동박을 준비했다. 상기 부극용 슬러리 조성물을 동박의 양면에 건조 후의 도포량이 10 ㎎/㎠ 가 되도록 도포하고, 60 ℃ 에서 20 분, 120 ℃ 에서 20 분간 건조 후, 150 ℃, 2 시간 가열 처리해 부극 원반을 얻었다. 이 부극 원반을 롤 프레스로 압연하여, 밀도가 1.8 g/㎤ 인 부극 활물질층과 동박으로 이루어지는 시트상 부극을 제작했다. 이것을 폭 5.0 ㎜, 길이 52 ㎝ 로 절단하고, 니켈 리드를 접속시켰다.A copper foil having a thickness of 15 탆 was prepared as a current collector. The negative electrode slurry composition was coated on both surfaces of the copper foil so that the coating amount after drying was 10 mg / cm 2, dried at 60 ° C for 20 minutes, at 120 ° C for 20 minutes, and then heat treated at 150 ° C for 2 hours to obtain negative electrode disks. This original negative electrode was rolled by a roll press to produce a sheet-like negative electrode made of a negative active material layer having a density of 1.8 g / cm &lt; 3 &gt; and a copper foil. This was cut into 5.0 mm in width and 52 cm in length, and nickel lead was connected.

얻어진 시트상 정극 및 시트상 부극을, 세퍼레이터를 개재시켜 직경 20 ㎜ 의 심을 이용하여 권회해 권회체를 얻었다. 세퍼레이터로는 두께 20 ㎛ 의 폴리프로필렌제 미다공막을 사용했다. 권회체는 10 ㎜/초의 스피드로 두께 4.5 ㎜ 가 될 때까지 일방향에서 압축했다. 상기 대략 타원의 단경에 대한 장경의 비는 7.7 이다.The obtained sheet-like positive electrode and sheet-negative electrode were wound using a core of 20 mm in diameter via a separator to obtain a rolled body. As the separator, a microporous membrane made of polypropylene having a thickness of 20 mu m was used. The winding was compressed in one direction until it reached a thickness of 4.5 mm at a speed of 10 mm / sec. The ratio of the long diameter to the short diameter of the approximately ellipse is 7.7.

또, 에틸렌카보네이트와 에틸메틸카보네이트가 3 대 7 (중량비) 인 혼합물에 5 질량% 의 플루오로에틸렌카보네이트를 혼합하고, 1 ㏖/ℓ 의 농도가 되도록 육불화인산리튬 (LiPF6) 을 용해하고, 비닐렌카보네이트 2 용적% 를 첨가해 비수전해질을 준비했다.Further, 5% by mass of fluoroethylene carbonate was mixed with a mixture of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a ratio of 3 to 7 (weight ratio), and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved so as to have a concentration of 1 mol / 2% by volume of vinylene carbonate was added to prepare a non-aqueous electrolyte.

상기 극판군은 소정의 알루미늄 라미네이트제 케이스 내에 3.2 g 의 비수전해질과 함께 수용했다. 그리고, 부극 리드 및 정극 리드를 소정의 지점에 접속시킨 후, 케이스의 개구부를 열로 봉구하여, 비수전해질 전지를 완성했다. 이 전지는 폭 35 ㎜, 높이 48 ㎜, 두께 5 ㎜ 의 파우치형이고, 전지의 공칭 용량은 700 ㎃h 이다. 얻어진 전지의 초기 용량, 출력 특성, 고전위 사이클 특성을 표 2 에 나타낸다.The electrode plate group was housed in a predetermined aluminum laminate case together with 3.2 g of a non-aqueous electrolyte. Then, after the negative electrode lead and the positive electrode lead were connected to a predetermined point, the opening of the case was sealed with heat to complete the nonaqueous electrolyte battery. This battery is a pouch type having a width of 35 mm, a height of 48 mm and a thickness of 5 mm, and a nominal capacity of the battery is 700 mAh. Table 2 shows the initial capacity, output characteristics, and high-potential cycle characteristics of the obtained battery.

(실시예 2)(Example 2)

부극 활물질을 Gr/SiOC (구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 90 부와 합금계 활물질 SiOC (체적 평균 입자직경 : 10 ㎛) 10 부의 혼합물) 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.Except that the negative electrode active material was changed to Gr / SiOC (a mixture of 90 parts of spherical artificial graphite (particle diameter: 12 μm) and 10 parts of an alloy active material SiOC (volume average particle diameter: 10 μm)) . The results are shown in Table 2.

(실시예 3)(Example 3)

정극 도전재를 아세틸렌블랙 (AB23, 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 23 ㎚, 비표면적 133 ㎡/g) 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The procedure of Example 1 was repeated except that the positive electrode conductive material was changed to acetylene black (AB23, acetylene black (trade name: Denka Black powder, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., particle size: 23 nm, specific surface area: 133 m 2 / g) 2.

(실시예 4)(Example 4)

정극 활물질을 LNM (Li[Ni0.17Li0.2Co0.07Mn0.56]O2 (입자직경 : 15 ㎛)) 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.Except that the positive electrode active material was changed to LNM (Li [Ni 0.17 Li 0.2 Co 0.07 Mn 0.56 ] O 2 (particle diameter: 15 μm)). The results are shown in Table 2.

(실시예 5 ∼ 12)(Examples 5 to 12)

정극용 결착제의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 대신에, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-2) ∼ (B1-9) 를 이용하고, 배합량을 표 2 에 기재된 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.Except that the nitrile group-containing acrylic polymers (B1-2) to (B1-9) were used in place of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-1) of the positive electrode binder and the amount thereof was changed as shown in Table 2 , The same procedure as in Example 1 was carried out. The results are shown in Table 2.

(실시예 13)(Example 13)

정극용 결착제의 혼합 폴리불화비닐리덴 대신에, 고분자량 폴리불화비닐리덴을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The procedure of Example 1 was repeated except that the high molecular weight polyvinylidene fluoride was used instead of the mixed polyvinylidene fluoride of the positive electrode binder. The results are shown in Table 2.

(실시예 14)(Example 14)

정극용 결착제의 혼합 폴리불화비닐리덴 대신에, 저분자량 폴리불화비닐리덴을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The procedure of Example 1 was repeated except that low molecular weight polyvinylidene fluoride was used in place of the mixed polyvinylidene fluoride of the positive electrode binder. The results are shown in Table 2.

(실시예 15)(Example 15)

정극 도전재를, 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 23 ㎚, 비표면적 133 ㎡/g) 1.8 부와, HiPCO (Unidym 사 제조 카본 나노 튜브 : 입자직경 26 ㎚, 비표면적 700 ㎡/g) 0.2 부의 혼합물로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.1.8 parts of acetylene black (DENKA BLACK POWDER, manufactured by Denki Kagaku Kogyo, particle size: 23 nm, specific surface area: 133 m 2 / g), and 1.8 parts of HiPCO (carbon nanotubes manufactured by Unidym Corp., particle size: 26 nm, specific surface area: 700 M &lt; 2 &gt; / g). The results are shown in Table 2.

(실시예 16)(Example 16)

정극용 결착제의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 대신에, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-12) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-12) was replaced with the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-12). The results are shown in Table 2.

(실시예 17)(Example 17)

[부극용 슬러리 조성물의 제조][Preparation of slurry composition for negative electrode]

디스퍼에 폴리아크릴산 (알드리치사 제조, 점도 평균 분자량 125 만) 과 적당량의 물을 10 % 수용액이 되도록 첨가하여 용해하고, 그 후 수산화리튬을 첨가해 pH 7 이 되도록 조정하여, 폴리아크릴산리튬염의 수용액을 얻었다.Aqueous solution of polyacrylic acid lithium salt (manufactured by Aldrich Co., Ltd., viscosity average molecular weight: 12.5 million) and an appropriate amount of water were added to the disperser so as to be a 10% aqueous solution and then dissolved by adding lithium hydroxide thereto. &Lt; / RTI &gt;

부극 활물질로서 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 90 부와 SiOx (입자직경 : 10 ㎛) 10 부, 상기 폴리아크릴산리튬염의 수용액을 고형분 상당량으로 1 부가 되는 양, 적당량의 물을 플라네터리 믹서로 교반해, 부극용 슬러리 조성물을 조제했다.90 parts of spherical artificial graphite (particle diameter: 12 占 퐉), 10 parts of SiOx (particle diameter: 10 占 퐉) as an anode active material, and an amount of water equivalent to 1 part of the aqueous solution of the lithium salt of polyacrylic acid as a solid component, To prepare a negative electrode slurry composition.

부극용 슬러리 조성물로서, 상기 부극용 슬러리 조성물로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The procedure of Example 1 was repeated except that the slurry composition for negative electrode was changed to the slurry composition for negative electrode. The results are shown in Table 2.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

부극 활물질을 구상 인조 흑연 (입자직경 : 12 ㎛) 만으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the negative electrode active material was changed to only spherical artificial graphite (particle diameter: 12 μm). The results are shown in Table 2.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

정극 도전재를 아세틸렌블랙 (AB48, 아세틸렌블랙 (덴키 화학 공업사 제조 덴카블랙 분말상품 : 입자직경 48 ㎚, 비표면적 39 ㎡/g) 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the positive electrode conductive material was changed to acetylene black (AB48, acetylene black (trade name: Denka Black Powder manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., particle size: 48 nm, specific surface area: 39 m 2 / g) 2.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

정극용 결착제의 불소 함유 중합체를 이용하지 않고, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 을 2 부 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the fluorine-containing polymer of the positive-electrode binder was not used and 2 parts of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-1) was used. The results are shown in Table 2.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

정극용 결착제의 니트릴기 함유 아크릴 중합체를 이용하지 않고, 혼합 폴리불화비닐리덴을 2 부 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that the nitrile group-containing acrylic polymer of the positive electrode binder was not used and 2 parts of mixed polyvinylidene fluoride was used. The results are shown in Table 2.

(비교예 5, 6)(Comparative Examples 5 and 6)

정극용 결착제의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 대신에, 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-10) 또는 (B1-11) 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.Except that the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-10) or (B1-11) was used in place of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-1) of the positive electrode binder. The results are shown in Table 2.

(비교예 7)(Comparative Example 7)

정극용 결착제의 니트릴기 함유 아크릴 중합체 (B1-1) 대신에, 변성 아크릴 고무 중합체 (상품명 : 닛폰 제온 (주) 제, BM500B, 팽윤도 2.7 배, 불용분량 80 %) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.Except that a modified acrylic rubber polymer (trade name: BM500B, swelling degree: 2.7 times, insoluble content: 80%) was used in place of the nitrile group-containing acrylic polymer (B1-1) 1. The results are shown in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

표 1 및 2 로부터, 본 발명의 요건을 충족시키는 실시예에 대해서는 모든 평가 항목에 대해 밸런스가 우수한 양호한 결과가 얻어졌다. 이에 대해, 부극 활물질에 합금계 활물질을 사용하지 않은 비교예 1 에서는 초기 용량이 현저하게 열등한 결과가 되고, 정극 도전재의 개수 평균 입자직경이 특정 범위를 초과하여 큰 도전재를 사용한 비교예 2 에서는 모든 평가 항목에 대해 열등한 결과가 되고 특히 초기 용량이나 출력 특성은 현저히 열등한 결과가 되었다. 니트릴기 함유 아크릴 중합체와 불소 함유 중합체를 병용하고 있지 않은 비교예 3 및 4 에서는, 거의 모든 평가 항목에서 열등한 결과가 되고, 특히 초기 용량이나 출력 특성이 매우 열등한 결과가 되었다. 또한, 팽윤도나 THF 불용해량이 본 발명의 요건을 만족시키지 않는 비교예 5 및 6 에서는, 거의 모든 평가 항목에서 열등한 결과가 되고, 특히 고전위 사이클 특성이 매우 열등한 결과가 되었다. 니트릴기 함유 아크릴 중합체 대신에 변성 아크릴 고무 미립자를 사용한 비교예 7 에서는, 고전위 사이클 특성이 매우 열등한 결과가 되었다.From Tables 1 and 2, good results with excellent balance were obtained with respect to all the evaluation items that satisfied the requirements of the present invention. On the other hand, in Comparative Example 1 in which the alloy active material was not used for the negative electrode active material, the initial capacity was markedly inferior. In Comparative Example 2 in which the number average particle diameter of the positive electrode conductive material exceeded the specific range and the large conductive material was used, The results were inferior to the evaluation items, and especially the initial capacity and output characteristics were markedly inferior. In Comparative Examples 3 and 4 in which the nitrile group-containing acrylic polymer and the fluorine-containing polymer were not used in combination, the results were inferior in almost all the evaluation items, and the initial capacity and the output characteristics were particularly inferior. In Comparative Examples 5 and 6 in which the degree of swelling and the THF insoluble amount did not satisfy the requirements of the present invention, the results were inferior in almost all of the evaluation items, and in particular, the high-potential cycle characteristics were inferior. In Comparative Example 7 in which modified acryl rubber microparticles were used in place of the nitrile group-containing acrylic polymer, the high-potential cycle characteristics were very inferior.

Claims (7)

부극, 정극 및 비수전해액을 구비하는 리튬 이온 이차 전지로서,
상기 부극이 합금계 활물질을 함유하고,
상기 정극이 정극 활물질, 정극용 결착제 및 도전재를 함유하고,
상기 정극용 결착제가 니트릴기 함유 아크릴 중합체 및 불소 함유 중합체를 함유하고,
상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 비수전해액에 대한 팽윤도가 3 배 이하이고, THF 불용해분량이 30 질량% 이하이고,
상기 도전재의 입자직경이 5 ∼ 40 ㎚ 인 리튬 이온 이차 전지.
A lithium ion secondary battery comprising a negative electrode, a positive electrode, and a nonaqueous electrolyte,
Wherein the negative electrode contains an alloy-based active material,
Wherein the positive electrode contains a positive electrode active material, a positive electrode binder and a conductive material,
Wherein the binder for a positive electrode contains a nitrile group-containing acrylic polymer and a fluorine-containing polymer,
The swelling degree of the nitrile group-containing acrylic polymer with respect to the non-aqueous electrolyte is 3 times or less, the THF insoluble content is 30 mass% or less,
Wherein the conductive material has a particle diameter of 5 to 40 nm.
제 1 항에 있어서,
상기 정극 활물질 100 질량부에 대해, 도전재가 1 ∼ 3 질량부, 정극용 결착제가 0.5 ∼ 2 질량부 함유되는 리튬 이온 이차 전지.
The method according to claim 1,
Wherein 1 to 3 parts by mass of the conductive material and 0.5 to 2 parts by mass of the binder for the positive electrode are contained in 100 parts by mass of the positive electrode active material.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 정극용 결착제에 있어서의, 니트릴기 함유 아크릴 중합체의 함유 비율이 50 ∼ 5 질량%, 불소 함유 중합체의 함유 비율이 50 ∼ 95 질량% 인 리튬 이온 이차 전지.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the content of the nitrile group-containing acrylic polymer in the positive electrode binder is 50 to 5 mass% and the content of the fluorine-containing polymer is 50 to 95 mass%.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 불소 함유 중합체가 폴리불화비닐리덴인 리튬 이온 이차 전지.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the fluorine-containing polymer is polyvinylidene fluoride.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체가 에틸렌성 불포화산 단량체 단위를 함유하는 리튬 이온 이차 전지.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the nitrile group-containing acrylic polymer contains an ethylenic unsaturated acid monomer unit.
제 5 항에 있어서,
상기 니트릴기 함유 아크릴 중합체에 있어서의 에틸렌성 불포화산 단량체 단위의 함유 비율이 10 ∼ 30 질량% 인 리튬 이온 이차 전지.
6. The method of claim 5,
And the content of the ethylenically unsaturated acid monomer unit in the nitrile group-containing acrylic polymer is 10 to 30 mass%.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
권회형 파우치 셀인 리튬 이온 이차 전지.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
A lithium ion secondary battery which is a wound pouch cell.
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