KR20170131404A - Composition for functional layer of non-aqueous secondary battery and production method thereof, functional layer for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 비도전성 입자와 결착재를 포함하며, 비도전성 입자는 밀도가 4~7g/㎤이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5~1.0㎛인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4~7g/㎤인 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어지는 혼합물을 포함하고, 혼합물 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50~90 질량%이고, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05~0.6배이다.An object of the present invention is to provide a composition for a functional layer of a nonaqueous secondary battery capable of forming a functional layer for a nonaqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low temperature output characteristics in the secondary battery . The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention comprises non-conductive particles and a binder, wherein the non-conductive particles have a density of 4 to 7 g / cm 3 and a volume average particle diameter of 0.5 to 1.0 탆, And non-conductive inorganic particles B having a density of 4 to 7 g / cm < 3 >, wherein the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50 to 90 mass%, and the volume average particle diameter of the non- The ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the non-conductive inorganic particles B is 0.05 to 0.6 times.
Description
본 발명은 비수계 이차전지 기능층용 조성물, 비수계 이차전지용 기능층 및 비수계 이차전지 및 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer, a functional layer for a non-aqueous secondary battery, and a method for preparing a composition for a non-aqueous secondary battery and a non-aqueous secondary battery functional layer.
리튬 이온 이차전지 등 비수계 이차전지(이하, 단순히 「이차전지」라고 약기하는 경우가 있다.)는 소형이고 경량이며, 에너지 밀도가 높고, 또한, 반복 충방전이 가능하다고 하는 특성이 있어, 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 그리고, 비수계 이차전지는 일반적으로 정극, 부극 및 정극과 부극을 격리하여 정극과 부극 사이의 단락을 방지하는 세퍼레이터 등의 전지 부재를 구비하고 있다.(Hereinafter sometimes simply referred to as " secondary battery "), such as a lithium ion secondary battery, is small and light in weight, has high energy density and is capable of repeated charge / discharge, It is widely used. The non-aqueous secondary battery generally includes a positive electrode, a negative electrode, and a battery member such as a separator that isolates the positive electrode from the negative electrode to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
여기서, 이차전지에 있어서는 전지 부재에 원하는 성능(예를 들면, 내열성이나 강도 등)을 부여하는 기능층을 구비한 전지 부재가 사용되고 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 세퍼레이터 기재 상에 기능층을 형성하여 이루어진 세퍼레이터나, 집전체 상에 전극 합재층을 형성하여 이루어진 전극 기재 상에 기능층을 형성하여 이루어진 전극이 전지 부재로서 사용되고 있다. 또한, 전지 부재의 내열성이나 강도 등을 향상시킬 수 있는 기능층으로서는 비도전성 입자를 바인더(결착재)로 결합하여 형성된 다공막층으로 이루어진 기능층이 사용되고 있다.Here, in the secondary battery, a battery member having a functional layer for imparting a desired performance (for example, heat resistance, strength, etc.) to the battery member is used. Specifically, for example, an electrode formed by forming a functional layer on a separator formed by forming a functional layer on a separator substrate and an electrode substrate formed by forming an electrode composite layer on the current collector is used as a battery member. As a functional layer capable of improving the heat resistance and strength of the battery member, a functional layer made of a porous film layer formed by binding non-conductive particles with a binder (binder) is used.
그리고, 근년, 이차전지의 가일층의 고성능화를 목적으로 하여, 기능층의 개량이 활발히 실시되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).In recent years, a functional layer has been actively developed for the purpose of improving the performance of a single layer of a secondary battery (see, for example, Patent Document 1).
구체적으로는, 예를 들면 특허문헌 1에서는 내열성에 더해 열치수 안정성이나 찌름 강도 등도 우수한 세퍼레이터를 제공할 수 있는 기능층으로서, 입자경이 0.01~0.05㎛인 범위와 0.1~1.0㎛인 범위의 각각에 입도 분포의 극대값을 적어도 하나씩 가지는 무기 필러(비도전성 입자)와, 내열성 수지(결착재)를 포함하는 슬러리 조성물을 사용하여 형성된 내열성 다공질층이 제안되어 있다.Specifically, for example, Patent Document 1 discloses a functional layer capable of providing a separator superior in thermal stability, thermal dimensional stability, stiffness and the like in addition to heat resistance, and has a particle diameter in the range of 0.01 to 0.05 탆 and a range of 0.1 to 1.0 탆 Heat-resistant porous layer formed by using an inorganic filler (non-conductive particle) having at least one maximum value of the particle size distribution and a slurry composition containing a heat-resistant resin (binder).
그러나, 상기 종래의 슬러리 조성물을 사용하여 형성된 내열성 다공질층으로 이루어진 기능층에는 필 강도가 충분하지 않고, 또한, 걸리값(투기 저항도)이 높기(즉, 이온 전도성이 낮기)때문에 이차전지의 저온 출력 특성이 저하한다고 하는 문제가 있었다.However, in the functional layer formed of the heat-resistant porous layer formed using the conventional slurry composition, the fill strength is not sufficient and the gelling value (durability) is high (that is, the ion conductivity is low) There is a problem that the output characteristic is lowered.
또한, 근년에는 이차전지의 가일층의 고용량화 등의 관점에서 기능층을 박후화(薄厚化)하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 상기 종래의 슬러리 조성물을 사용하여 형성된 내열성 다공질층으로 이루어진 기능층에는 전지 부재에 대한 내열성이나 강도의 부여와 같은 보호 기능을 확보하면서 기능층을 더 박후화한다는 점에 있어서 개선의 여지가 있었다.Further, in recent years, it has been required to thin the functional layer from the viewpoint of higher capacity of a single layer of the secondary battery. Therefore, there has been room for improvement in that the functional layer made of the heat-resistant porous layer formed using the above-described conventional slurry composition has a protective function such as heat resistance and strength imparted to the battery member while further thinning the functional layer .
그래서, 본 발명은 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is therefore an object of the present invention to provide a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer capable of forming a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low- .
또한, 본 발명은 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a functional layer for a non-aqueous secondary battery, which has excellent peel strength and protective function, and is capable of exhibiting excellent low temperature output characteristics in a secondary battery.
또한, 본 발명은 저온 출력 특성 등의 전지 특성이 우수한 비수계 이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a non-aqueous secondary battery having excellent battery characteristics such as low-temperature output characteristics.
본 발명자는 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여 예의 검토를 실시했다. 그리고, 본 발명자는 기능층의 형성에 사용하는 비도전성 입자로서 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가지는 비도전성 무기 입자 A와, 소정의 밀도를 가지는 비도전성 무기 입자 B를 소정의 비율로 병용하고, 또한 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비의 크기를 소정의 범위 내로 함으로써 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.The present inventors have conducted intensive studies for the purpose of solving the above problems. The inventors of the present invention have found that when a non-conductive inorganic particle A having a predetermined density and volume average particle diameter as a non-conductive particle used for forming a functional layer and a non-conductive inorganic particle B having a predetermined density are used in combination at a predetermined ratio, Also, by setting the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A within a predetermined range, the polymer particles having excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low- Based secondary battery capable of forming a functional layer for a non-aqueous secondary battery.
즉, 이 발명은 상기 과제를 유리하게 해결하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 비도전성 입자와, 결착재를 포함하는 비수계 이차전지 기능층용 조성물로서, 상기 비도전성 입자는 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한, 체적 평균 입자경이 상기 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어지는 혼합물을 포함하며, 상기 혼합물 중의 상기 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하이고, 상기 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05배 이상 0.6배 이하인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가지는 비도전성 무기 입자 A와, 소정의 밀도를 가지는 비도전성 무기 입자 B를 소정의 비율로 병용하고, 또한 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비의 크기를 소정의 범위 내로 하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물이 얻어진다.That is, the object of the present invention is to solve the above problems advantageously, and the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention is a composition for a nonaqueous secondary battery functional layer comprising nonconductive particles and a binder, Wherein the particles have a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3 and a volume average particle diameter of not less than 0.5 탆 and not more than 1.0 탆 and a non-conductive inorganic particle A having a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3, Conductive inorganic particles B smaller than the non-conductive inorganic particles A, wherein the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50% by mass or more and 90% by mass or less, and the non-conductive inorganic particles A Wherein the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is 0.05 times or more and 0.6 times or less. When the non-conductive inorganic particle A having a predetermined density and volume average particle diameter and the non-conductive inorganic particle B having a predetermined density are used in combination at a predetermined ratio and the non-conductive inorganic particles A having the predetermined density and the volume- When the ratio of the volume average particle size of the inorganic particles B is within a predetermined range, a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low temperature output characteristics can be formed A composition for a non-aqueous secondary battery functional layer is obtained.
또한, 본 발명에 있어서, 「비도전성 무기 입자의 밀도」란, 기상 치환법을 이용하여 온도 25℃에서 측정한 진밀도를 가리킨다. 또한, 본 발명에 있어서, 「비도전성 무기 입자의 체적 평균 입자경」이란, JIS Z8828에 준거하여, 동적 광산란법으로 측정한 입자경 분포(체적 기준)에 있어서, 소경측으로부터 계산한 누적 체적이 50%가 되는 입자경(D50)을 가리킨다.In the present invention, the " density of non-conductive inorganic particles " refers to the true density measured at 25 캜 using a gas phase substitution method. In the present invention, the "volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles" means a volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles of 50% or more calculated from the small diameter side in the particle diameter distribution (volume basis) measured by dynamic light scattering method, according to JIS Z8828. (D50). ≪ / RTI >
여기서, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 상기 비도전성 입자 100질량부당 상기 결착재를 1질량부 이상 20질량부 이하의 비율로 함유하는 것이 바람직하다. 비도전성 입자 100질량부당 결착재의 함유량을 1질량부 이상 20질량부 이하로 하면, 비수계 이차전지용 기능층의 필 강도를 더 높일 수 있는 동시에, 비수계 이차전지용 기능층을 사용한 비수계 이차전지의 저온 출력 특성을 더 향상시킬 수 있다.The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention preferably contains the binder in an amount of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the non-conductive particles. When the content of the binder per 100 parts by mass of the non-conductive particles is 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, the peel strength of the functional layer for a non-aqueous secondary battery can be further increased, and the non-aqueous secondary battery using the functional layer for non- The low temperature output characteristic can be further improved.
그리고, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경이 0.05㎛ 이상 0.3㎛ 미만인 것이 바람직하다. 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경이 0.05㎛ 이상 0.3㎛ 미만이면, 비수계 이차전지용 기능층의 필 강도 및 보호 기능을 더 높일 수 있다.In the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention, the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is preferably 0.05 탆 or more and less than 0.3 탆. When the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is 0.05 탆 or more and less than 0.3 탆, the fill strength and the protective function of the functional layer for a non-aqueous secondary battery can be further enhanced.
또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 폴리아크릴아미드를 더 함유하는 것이 바람직하다. 폴리아크릴아미드를 함유하면, 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 도공성을 향상시킬 수 있는 동시에, 비수계 이차전지용 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 고온 사이클 특성을 발휘시킬 수 있다.Further, the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention preferably further contains a polyacrylamide. When polyacrylamide is contained, the coating property of the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer can be improved, and an excellent high temperature cycle characteristic can be exhibited in a secondary battery having a functional layer for a non-aqueous secondary battery.
또한, 이 발명은 상기 과제를 유리하게 해결하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 상술한 비수계 이차전지 기능층용 조성물 중 어느 하나를 사용하여 형성된 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있다.It is another object of the present invention to solve the above problems advantageously, and the functional layer for a nonaqueous secondary battery of the present invention is formed using any one of the above-mentioned compositions for a nonaqueous secondary battery functional layer. As described above, by using the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention, it is possible to form a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low-temperature output characteristics in a secondary battery .
여기서, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 두께가 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 비수계 이차전지용 기능층의 두께가 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하이면, 비수계 이차전지용 기능층을 충분히 박후화하면서, 보호 기능을 더 높일 수 있는 동시에, 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.Here, the functional layer for a non-aqueous secondary battery of the present invention preferably has a thickness of 0.5 탆 or more and 2 탆 or less. When the thickness of the functional layer for a non-aqueous secondary battery is 0.5 m or more and 2 m or less, the functional layer for a non-aqueous secondary battery can be sufficiently thinned to further enhance the protection function and exhibit excellent low temperature output characteristics for the secondary battery.
또한, 본 발명에 있어서, 「비수계 이차전지용 기능층의 두께」란, 비수계 이차전지용 기능층의 임의의 10개소에 있어서 측정한 층 두께의 평균값을 가리킨다.In the present invention, the "thickness of the functional layer for a non-aqueous secondary battery" refers to an average value of the thicknesses of the layers measured at arbitrary 10 points in the functional layer for a non-aqueous secondary battery.
또한, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 밀도가 2.0g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하인 것이 바람직하다. 비수계 이차전지용 기능층의 밀도가 2.0g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하이면, 보호 기능을 더 높일 수 있는 동시에, 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.The functional layer for a nonaqueous secondary battery of the present invention preferably has a density of 2.0 g / cm3 or more and 3.0 g / cm3 or less. When the density of the functional layer for a non-aqueous secondary battery is 2.0 g / cm3 or more and 3.0 g / cm3 or less, the protective function can be further enhanced and the secondary battery can exhibit excellent low temperature output characteristics.
또한, 본 발명에 있어서, 「비수계 이차전지용 기능층의 밀도」는 단위 면적당 비수계 이차전지용 기능층의 질량을 비수계 이차전지용 기능층의 두께로 나누는 것에 의해 구할 수 있다.In the present invention, the " density of functional layer for non-aqueous secondary battery " can be obtained by dividing the mass of the functional layer for non-aqueous secondary battery per unit area by the thickness of the functional layer for non-aqueous secondary battery.
또한, 이 발명은 상기 과제를 유리하게 해결하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 비수계 이차전지는 상술한 비수계 이차전지용 기능층 중 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층을 사용하면, 저온 출력 특성 등의 전지 특성이 우수한 비수계 이차전지가 얻어진다.In addition, the present invention aims to solve the above problems advantageously, and the non-aqueous secondary battery of the present invention is characterized by comprising any one of the above-described functional layers for a non-aqueous secondary battery. Thus, when the functional layer for a non-aqueous secondary battery of the present invention is used, a non-aqueous secondary battery having excellent battery characteristics such as low temperature output characteristics can be obtained.
또한, 이 발명은 상기 과제를 유리하게 해결하는 것을 목적으로 하며, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법은 비도전성 입자와, 결착재를 포함하는 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법으로서, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 상기 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B와, 결착재를 상기 비도전성 무기 입자 A 및 상기 비도전성 무기 입자 B의 합계에 대한 상기 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하가 되도록 혼합하는 공정을 포함하며, 상기 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05배 이상 0.6배 이하인 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 소정의 비도전성 무기 입자 A와, 소정의 비도전성 무기 입자 B와, 결착재를 소정의 비율로 혼합하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물이 얻어진다.The present invention also aims at solving the above problems in an advantageous manner, and a method for producing a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention is a method for producing a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer comprising non-conductive particles and a binder A non-conductive inorganic particle A having a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3 and having a volume average particle diameter of not less than 0.5 탆 and not more than 1.0 탆 and a non-conductive inorganic particle A having a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / Conductive inorganic particle B smaller than the non-conductive inorganic particle A and a non-conductive inorganic particle B in which the ratio of the non-conductive inorganic particle A to the total of the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B is 50 mass% %, Wherein the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particle B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particle A is 0.05 times Phase is characterized in that not more than 0.6 times. Thus, when the predetermined non-conductive inorganic particles A, the predetermined non-conductive inorganic particles B, and the binder are mixed at a predetermined ratio, they have excellent peel strength and protection function, and exhibit excellent low-temperature output characteristics for the secondary battery A composition for a non-aqueous secondary battery functional layer capable of forming a functional layer for a non-aqueous secondary battery is obtained.
본 발명에 의하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery functional layer composition capable of forming a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low-temperature output characteristics in a secondary battery .
또한, 본 발명에 의하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low-temperature output characteristics in a secondary battery.
또한, 본 발명에 의하면, 저온 출력 특성 등의 전지 특성이 우수한 비수계 이차전지를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery having excellent battery characteristics such as low-temperature output characteristics.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
여기서, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은, 예를 들면 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있고, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층을 조제할 때의 재료로서 사용된다. 그리고, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하여 형성된다. 또한, 본 발명의 비수계 이차전지는 적어도 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층을 구비한 것이다.Here, the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention can be produced, for example, by the method for producing a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention, Is used as the material of the time. The functional layer for a nonaqueous secondary battery of the present invention is formed using the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention. In addition, the non-aqueous secondary battery of the present invention includes at least the functional layer for a non-aqueous secondary battery of the present invention.
(비수계 이차전지 기능층용 조성물)(Composition for non-aqueous secondary battery functional layer)
본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 비도전성 입자와, 결착재를 함유하고, 임의로 첨가제 등을 더 함유한다. 또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 물 등을 분산매로 한 슬러리 조성물일 수 있다. 그리고, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 비도전성 입자가 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어진 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 혼합물 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05배 이상 0.6배 이하인 것을 특징으로 한다.The composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention contains non-conductive particles and a binder, and optionally further contains an additive and the like. The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention may be a slurry composition comprising water or the like as a dispersion medium. The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention is characterized in that the non-conductive particles A have a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3 and a volume average particle diameter of not less than 0.5 탆 and not more than 1.0 탆, / Cm < 3 > to 7 g / cm < 3 >, and non-conductive inorganic particles B having a volume average particle diameter smaller than that of the non-conductive inorganic particles A are mixed. The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention is characterized in that the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50% by mass or more and 90% by mass or less. The nonaqueous secondary battery functional layer composition of the present invention is characterized in that the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.05 times or more and 0.6 times or less.
그리고, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가지는 비도전성 무기 입자 A와, 소정의 밀도를 가지는 비도전성 무기 입자 B를 소정의 비율로 병용하고, 또한 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비의 크기를 소정의 범위 내로 하고 있으므로, 당해 기능층용 조성물을 사용하여 형성되는 기능층은 우수한 필 강도 및 보호 기능을 발휘할 수 있는 동시에, 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.The non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention is a non-aqueous secondary battery functional layer composition comprising a non-conductive inorganic particle A having a predetermined density and a volume average particle diameter and a non-conductive inorganic particle B having a predetermined density at a predetermined ratio, Since the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the inorganic particles A is within a predetermined range, the functional layer formed using the composition for the functional layer exhibits excellent peel strength and protective function And at the same time, excellent secondary battery characteristics can be exhibited.
<비도전성 입자><Non-conductive particle>
여기서, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물에 함유되는 비도전성 입자는 비도전성 무기 입자 A와, 체적 평균 입자경이 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어진 혼합물을 포함한다. 그리고, 기능층용 조성물은 비도전성 무기 입자 A와, 체적 평균 입자경이 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B를 비도전성 입자로서 포함하고 있으므로, 기능층 내에서의 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배치를 고밀도 배치로 하여, 형성되는 기능층의 밀도를 높일 수 있다. 따라서, 기능층을 예를 들면 2㎛ 이하까지 박후화한 경우에도 기능층의 보호 기능(기능층을 형성한 전지 부재에 내열성이나 강도 등을 부여하는 기능)을 확보할 수 있다.Here, the non-conductive particles contained in the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention include a mixture of a non-conductive inorganic particle A and a non-conductive inorganic particle B having a volume average particle diameter smaller than that of the non-conductive inorganic particle A . Since the composition for the functional layer contains the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B having a volume-average particle diameter smaller than that of the non-conductive inorganic particle A as non-conductive particles, the non-conductive inorganic particle A and non- The density of the functional layer to be formed can be increased by arranging the charged inorganic particles B in high density. Therefore, even when the functional layer is thinned to 2 탆 or less, for example, it is possible to secure the function of protecting the functional layer (a function of imparting heat resistance and strength to the battery member in which the functional layer is formed).
또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 본 발명의 효과를 현저히 손상시키지 않는 한, 기지의 비도전성 유기 입자나 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B 이외의 기지의 비도전성 무기 입자를 비도전성 입자로서 함유하고 있어도 되지만, 비도전성 입자는 비도전성 무기 입자 A와 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어진 혼합물만으로 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 비도전성 무기 입자 A와 비도전성 무기 입자 B의 혼합은 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B를 결착재나 임의의 첨가제와 혼합하여 기능층용 조성물을 조제하기 전에 실시해도 되고, 결착재나 임의의 첨가제와 혼합하여 기능층용 조성물을 조제할 때 실시해도 된다.The composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention may contain known non-conductive inorganic particles other than known non-conductive organic particles, non-conductive inorganic particles A and non-conductive inorganic particles B, as long as the effects of the present invention are not impaired significantly. Conductive particles, it is preferable that the non-conductive particles consist of only a mixture of the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B. [ The mixing of the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B may be performed before mixing the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B with the binder or optional additives to prepare the functional layer composition, May be mixed with an additive to prepare a composition for a functional layer.
[비도전성 무기 입자 A][Non-conductive inorganic particle A]
여기서, 비도전성 무기 입자 A로서는 비수계 이차전지의 사용 환경 하에서 안정적으로 존재하고, 전기 화학적으로 안정적인 무기 재료로 이루어진 입자가 바람직하다. 이와 같은 관점에서 비도전성 무기 입자 A의 바람직한 예를 들면, 산화알루미늄(알루미나), 산화알루미늄의 수화물(베마이트(AlOOH), 깁사이트(Al(OH)3), 산화규소, 산화마그네슘(마그네시아), 수산화마그네슘, 산화칼슘, 산화티탄(티타니아), 티탄산바륨(BaTiO3), ZrO, 알루미나-실리카 복합 산화물 등의 산화물 입자; 질화알루미늄, 질화붕소 등의 질화물 입자; 실리콘, 다이아몬드 등의 공유 결합성 결정 입자; 황산바륨, 불화칼슘, 불화바륨 등의 난용성 이온 결정 입자; 탈크, 몬모릴로나이트 등의 점토 미립자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 비도전성 무기 입자 A로서는 황산바륨 입자, 티탄산 바륨 입자가 바람직하고, 황산바륨 입자가 보다 바람직하다. 또한, 이들 입자는 필요에 따라서 원소 치환, 표면 처리, 고용체화 등이 가해져 있어도 된다.Here, the non-conductive inorganic particle A is preferably a particle made of an inorganic material that stably exists under the use environment of the non-aqueous secondary battery and is electrochemically stable. In this respect, preferred examples of the non-conductive inorganic particle A include aluminum oxide (alumina), hydrate of aluminum oxide (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al (OH) 3 ), silicon oxide, magnesium oxide (magnesia) hydroxide, magnesium, calcium, titanium oxide (titania), barium titanate (BaTiO 3), ZrO, alumina oxide-silica composite oxide, such as oxide particles; aluminum nitride, nitride particles such as boron nitride; covalent bond of silicon and diamonds, and sex Fine particles of clay such as talc, montmorillonite, etc. Among them, the non-conductive inorganic particles A are preferably barium sulfate particles and barium titanate particles. , And barium sulfate particles are more preferable. These particles may be subjected to element substitution, surface treatment, solidification or the like as necessary.
-밀도--density-
그리고, 비도전성 무기 입자 A의 밀도는 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하인 것이 필요하고, 4.05g/㎤ 이상인 것이 바람직하며, 4.10g/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하고, 6.5g/㎤ 이하인 것이 바람직하며, 6.0g/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0g/㎤ 이하인 것이 더 바람직하다. 비도전성 무기 입자 A의 밀도가 4g/㎤ 이상이면, 기능층의 밀도를 높여, 기능층의 보호 기능을 충분히 향상시킬 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 A의 밀도가 7g/㎤ 이하이면, 기능층용 조성물의 분산성 및 도공성을 높여 기능층의 보호 기능을 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 기능층용 조성물을 사용하여 형성된 기능층을 구비하는 이차전지의 저온 출력 특성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.The density of the non-conductive inorganic particles A is required to be 4 g / cm 3 or more and 7 g / cm 3 or less, preferably 4.05 g / cm 3 or more, more preferably 4.10 g / cm 3 or more, More preferably 6.0 g / cm 3 or less, and still more preferably 5.0 g / cm 3 or less. When the density of the non-conductive inorganic particle A is 4 g / cm3 or more, the density of the functional layer can be increased and the protective function of the functional layer can be sufficiently improved. When the density of the non-conductive inorganic particle A is 7 g / cm 3 or less, the protective layer of the functional layer can be sufficiently improved by increasing the dispersibility and the coatability of the composition for the functional layer, and the functional layer formed using the composition for the functional layer The lowering of the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be suppressed.
-체적 평균 입자경-- Volume average particle size -
또한, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경은 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경보다 크다. 그리고, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경은 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 것이 필요하고, 0.55㎛ 이상인 것이 바람직하며, 0.6㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.9㎛ 이하인 것이 바람직하며, 0.8㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상이면, 기능층의 걸리값이 상승하는(즉, 이온 전도성이 저하하는) 것을 억제하여, 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경이 1.0㎛ 이하이면, 기능층의 박후화가 가능해짐과 동시에, 기능층 내에서의 비도전성 무기 입자 A의 배치를 고밀도 배치로 하여 기능층의 밀도를 높여, 기능층을 박후화한 경우에도 기능층의 보호 기능을 확보할 수 있다.The volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is larger than the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B. The volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particle A is required to be 0.5 mu m or more and 1.0 mu m or less, preferably 0.55 mu m or more, more preferably 0.6 mu m or more, and preferably 0.9 mu m or less, Do. When the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.5 탆 or more, it is possible to suppress the increase in the gully value of the functional layer (i.e., decrease in ion conductivity), thereby exhibiting excellent low- . When the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particle A is 1.0 탆 or less, the functional layer can be thinned and the density of the functional layer is increased by arranging the non-conductive inorganic particles A in the functional layer at a high density , The protective function of the functional layer can be ensured even when the functional layer is thinned.
-입자경 분포-- Particle size distribution -
또한, 비도전성 무기 입자 A는 특별히 한정되지 않고, 동적 광산란법으로 측정한 체적 기준의 입자경 분포가 피크 또는 숄더를 1개만 가지는 것이 바람직하고, 정규 분포인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 피크 또는 숄더는 0.5㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 바람직하고, 0.55㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하며, 0.6㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 더 바람직하고, 1.0㎛ 이하의 범위에 존재하는 것이 바람직하며, 0.9㎛ 이하의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하고, 0.8㎛ 이하의 범위에 존재하는 것이 더 바람직하다.The non-conductive inorganic particle A is not particularly limited, and it is preferable that the particle size distribution on the volume basis measured by the dynamic light scattering method has only one peak or shoulder, more preferably a normal distribution. The peak or shoulder is preferably in the range of 0.5 占 퐉 or more, more preferably in the range of 0.55 占 퐉 or more, more preferably in the range of 0.6 占 퐉 or more, and 1.0 占 퐉 or less More preferably in the range of 0.9 탆 or less, and more preferably in the range of 0.8 탆 or less.
-함유량--content-
그리고, 비도전성 무기 입자 A와 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어지는 혼합물(100 질량%) 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율은 50 질량% 이상 90 질량% 이하인 것이 필요하고, 55 질량% 이상인 것이 바람직하며, 60 질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 85 질량% 이하인 것이 바람직하며, 80 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 혼합물 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상이면, 체적 평균 입자경이 작은 비도전성 무기 입자 B의 비율이 너무 많아져 기능층의 걸리값이 상승하는(즉, 이온 전도성이 저하하는) 것을 억제하여, 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 혼합물 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상이면, 기능층용 조성물의 점도가 상승하는 것을 억제할 수 있으므로, 기능층의 밀도를 높일 수 있고, 기능층의 보호 기능을 충분히 높일 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 B의 응집을 억제할 수 있으므로, 기능층이 균일해지고, 기능층의 필 강도가 높아진다. 또한, 혼합물 중의 비도전성 무기 입자 A의 비율이 90 질량% 이하이면, 체적 평균 입자경이 큰 비도전성 무기 입자 A의 비율이 너무 많아져 기능층의 박후화가 곤란해지는 것을 방지할 수 있는 동시에, 기능층 내에서의 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배치를 고밀도 배치로 하여 기능층의 보호 기능을 충분히 높일 수 있다.The ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture (100 mass%) obtained by mixing the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B is required to be 50 mass% or more and 90 mass% or less, preferably 55 mass% or more , More preferably 60 mass% or more, and most preferably 85 mass% or less, and more preferably 80 mass% or less. When the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50% by mass or more, the ratio of the non-conductive inorganic particles B having a small volume average particle diameter becomes too large, and the gelled value of the functional layer increases (that is, the ion conductivity decreases) The secondary battery including the functional layer can exhibit excellent low-temperature output characteristics. When the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50% by mass or more, the viscosity of the functional layer composition can be prevented from increasing, so that the density of the functional layer can be increased and the protective function of the functional layer can be sufficiently enhanced have. Further, since the aggregation of the non-conductive inorganic particles B can be suppressed, the functional layer becomes uniform and the peel strength of the functional layer becomes high. When the ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 90% by mass or less, the proportion of the non-conductive inorganic particles A having a large volume average particle diameter becomes too large to prevent the function layer from becoming difficult to break, The non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B are arranged in a high density, and the protective function of the functional layer can be sufficiently enhanced.
[비도전성 무기 입자 B][Non-conductive inorganic particle B]
또한, 비도전성 무기 입자 B로서는 상술한 도전성 무기 입자 A와 동일한 무기 재료로 이루어진 입자를 사용할 수 있다. 그 중에서도 비도전성 무기 입자 B로서는 황산바륨 입자, 티탄산바륨 입자가 바람직하고, 황산바륨 입자가 보다 바람직하다.As the non-conductive inorganic particles B, particles made of the same inorganic material as the conductive inorganic particles A described above can be used. Among them, as the non-conductive inorganic particles B, barium sulfate particles and barium titanate particles are preferable, and barium sulfate particles are more preferable.
-밀도--density-
그리고, 비도전성 무기 입자 B의 밀도는 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하인 것이 필요하고, 4.05g/㎤ 이상인 것이 바람직하며, 4.10g/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하고, 6.5g/㎤ 이하인 것이 바람직하며, 6.0g/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0g/㎤ 이하인 것이 더 바람직하다. 비도전성 무기 입자 B의 밀도가 4g/㎤ 이상이면, 기능층의 밀도를 높여, 기능층의 보호 기능을 충분히 향상시킬 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 B의 밀도가 7g/㎤ 이하이면, 기능층용 조성물의 분산성 및 도공성을 높여 기능층의 보호 기능을 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 기능층용 조성물을 사용하여 형성된 기능층을 구비한 이차전지의 저온 출력 특성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.The density of the non-conductive inorganic particles B is required to be not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3, preferably not less than 4.05 g / cm 3, more preferably not less than 4.10 g / cm 3 and not more than 6.5 g / More preferably 6.0 g / cm 3 or less, and still more preferably 5.0 g / cm 3 or less. When the density of the non-conductive inorganic particles B is 4 g / cm 3 or more, the density of the functional layer can be increased and the protective function of the functional layer can be sufficiently improved. When the density of the non-conductive inorganic particle B is 7 g / cm 3 or less, the protective layer of the functional layer can be sufficiently improved by increasing the dispersibility and the coatability of the composition for the functional layer, and the functional layer formed using the composition for the functional layer It is possible to suppress deterioration of the low-temperature output characteristics of the secondary battery.
-체적 평균 입자경-- Volume average particle size -
또한, 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경은 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경보다 작다. 그리고, 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경은 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경의 0.05배 이상 0.6배 이하인 것이 필요하고, 0.1배 이상인 것이 바람직하며, 0.2배 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.55배 이하인 것이 바람직하며, 0.45배 이하인 것이 보다 바람직하다. 상술한 성상의 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B를 병용할 때, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비를 0.05배 이상으로 하면, 기능층의 걸리값이 상승하는(즉, 이온 전도성이 저하하는) 것을 억제하여, 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비를 0.05배 이상으로 하면, 기능층용 조성물의 분산성이 저하하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 당해 기능층용 조성물을 사용하여 형성한 기능층의 필 강도가 저하하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비를 0.6배 이하로 하면, 기능층의 박후화가 가능해짐과 동시에, 기능층 내에서의 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배치를 고밀도 배치로 하여 기능층의 보호 기능을 충분히 높일 수 있다. 따라서, 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비를 상기 범위 내로 하면, 기능층을 알맞게 고밀도화하여, 기능층의 보호 기능의 확보 및 박후화를 가능하게 하면서, 기능층의 필 강도의 저하 및 이차전지의 저온 출력 특성의 저하를 억제할 수 있다.The volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is smaller than the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A. The volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is required to be not less than 0.05 times and not more than 0.6 times the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A, preferably 0.1 times or more, more preferably 0.2 times or more, More preferably 0.45 times or less. When the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.05 or more when the above-described non-conductive inorganic particles A and non-conductive inorganic particles B are used together, It is possible to suppress an increase in the gully value of the layer (that is, decrease in the ion conductivity) and to exert excellent low-temperature output characteristics in the secondary battery having the functional layer. When the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.05 or more, the decrease in the dispersibility of the composition for the functional layer can be suppressed, It is possible to suppress the decrease in the peel strength of the functional layer formed by using the composition. When the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.6 or less, it is possible to make the functional layer thinner and, at the same time, A and the non-conductive inorganic particles B are arranged in a high density, the protective function of the functional layer can be sufficiently enhanced. Accordingly, when the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A falls within the above-mentioned range, the functional layer can be densely moderately densified, , The decrease in the fill strength of the functional layer and the deterioration in the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be suppressed.
그리고, 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경은 0.05㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.05㎛ 초과인 것이 보다 바람직하며, 0.08㎛ 이상인 것이 더 바람직하고, 0.1㎛ 이상인 것이 특히 바람직하며, 0.3㎛ 미만인 것이 바람직하고, 0.28㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경이 0.05㎛ 이상이면, 기능층용 조성물의 분산성이 저하하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 당해 기능층용 조성물을 사용하여 형성된 기능층의 필 강도를 충분히 높일 수 있다. 또한, 기능층의 걸리값이 상승하는 (즉, 이온 전도성이 저하하는) 것을 억제하여, 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경이 0.3㎛ 미만이면, 기능층의 박후화가 가능해짐과 동시에, 기능층 내에서의 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배치를 고밀도 배치로 하여 기능층의 밀도를 높여, 기능층을 박후화한 경우에도 기능층의 보호 기능을 확보할 수 있다.The non-conductive inorganic particles B preferably have a volume-average particle diameter of 0.05 mu m or more, more preferably 0.05 mu m or more, more preferably 0.08 mu m or more, particularly preferably 0.1 mu m or more, , And more preferably 0.28 탆 or less. When the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is 0.05 m or more, the decrease in the dispersibility of the composition for the functional layer can be suppressed, and the peel strength of the functional layer formed using the composition for the functional layer can be sufficiently increased. In addition, it is possible to suppress an increase in the gully value of the functional layer (i.e., decrease in ion conductivity), and to exert an excellent low-temperature output characteristic in the secondary battery having the functional layer. When the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B is less than 0.3 mu m, the functional layer can be thinned, and the non-conductive inorganic particles A and non-conductive inorganic particles B in the functional layer are arranged in a high density The function of the functional layer can be secured even when the density of the functional layer is increased and the functional layer is thinned.
-입자경 분포-- Particle size distribution -
또한, 비도전성 무기 입자 B는 특별히 한정되지 않고, 동적 광산란법으로 측정한 체적 기준의 입자경 분포가 피크 또는 숄더를 1개만 가지는 것이 바람직하고, 정규 분포인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 피크 또는 숄더는 0.05㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 바람직하고, 0.05㎛ 초과의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하며, 0.08㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 더 바람직하고, 0.1㎛ 이상의 범위에 존재하는 것이 특히 바람직하며, 0.3㎛ 미만의 범위에 존재하는 것이 바람직하고, 0.28㎛ 이하의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하다.The non-conductive inorganic particle B is not particularly limited, and it is preferable that the particle size distribution based on volume measured by the dynamic light scattering method has only one peak or shoulder, more preferably a normal distribution. The peak or shoulder is preferably in the range of 0.05 탆 or more, more preferably in the range of more than 0.05 탆, more preferably in the range of 0.08 탆 or more, and more preferably in the range of 0.1 탆 or more Particularly preferably in a range of less than 0.3 mu m, more preferably in a range of 0.28 mu m or less.
[혼합물의 성상][Properties of the mixture]
그리고, 상술한 비도전성 무기 입자 A와, 상술한 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어진 혼합물은 특별히 한정되지 않고, 밀도가 통상 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 바람직하게는 4.05g/㎤ 이상이고, 또한 바람직하게는 6.5g/㎤ 이하이며, 보다 바람직하게는 6.0g/㎤ 이하이고, 더 바람직하게는 5.0g/㎤ 이하이다.The mixture of the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B described above is not particularly limited, and the density is usually 4 g / cm3 or more and 7 g / cm3 or less, preferably 4.05 g / Cm 2 or less, preferably 6.5 g / cm 3 or less, more preferably 6.0 g / cm 3 or less, and still more preferably 5.0 g / cm 3 or less.
또한, 혼합물은 특별히 한정되지 않고, 동적 광산란법으로 측정한 체적 기준의 입자경 분포가 피크 또는 숄더를 2개 가지는 것이 바람직하다. 그리고, 혼합물의 입자경 분포가 피크 또는 숄더를 2개 가지는 경우, 통상, 소입자경 측의 피크 또는 숄더는 주로 비도전성 무기 입자 B에서 유래하는 피크 또는 숄더이며, 대입자경 측의 피크 또는 숄더는 주로 비도전성 무기 입자 A에서 유래하는 피크 또는 숄더이다.The mixture is not particularly limited, and it is preferable that the particle size distribution on the volume basis measured by the dynamic light scattering method has two peaks or shoulders. When the particle size distribution of the mixture has two peaks or shoulders, the peak or shoulder on the small particle size side is mainly a peak or shoulder originating from the non-conductive inorganic particle B, and the peak or shoulder on the large- Is a peak or shoulder originating from the volatile inorganic particle A.
<결착재>≪ Adhesive material &
또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물에 함유되는 결착재로서는 특별히 한정되지 않고, 기지의 결착재, 예를 들면, 열가소성 엘라스토머를 들 수 있다. 그리고, 열가소성 엘라스토머로서는 공액 디엔계 중합체 및 아크릴계 중합체가 바람직하고, 아크릴계 중합체가 보다 바람직하다.The binder to be contained in the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention is not particularly limited, and a known binder, for example, a thermoplastic elastomer can be mentioned. As the thermoplastic elastomer, a conjugated diene-based polymer and an acrylic polymer are preferable, and an acrylic polymer is more preferable.
여기서, 공액 디엔계 중합체란, 공액 디엔 단량체 단위를 포함하는 중합체를 가리킨다. 그리고, 공액 디엔계 중합체의 구체예로서는 특별히 한정되지 않으며, 스티렌-부타디엔 공중합체(SBR) 등의 방향족 비닐 단량체 단위 및 지방족 공액 디엔 단량체 단위를 포함하는 공중합체, 부타디엔 고무(BR), 아크릴 고무(NBR)(아크릴로니트릴 단위 및 부타디엔 단위를 포함하는 공중합체), 및 그들의 수소화물 등을 들 수 있다.Here, the conjugated diene polymer refers to a polymer comprising a conjugated diene monomer unit. Specific examples of the conjugated diene polymer include, but are not limited to, copolymers containing aromatic vinyl monomer units such as styrene-butadiene copolymer (SBR) and aliphatic conjugated diene monomer units, butadiene rubber (BR), acrylic rubber (NBR ) (Copolymers containing acrylonitrile units and butadiene units), and hydrides thereof.
또한, 아크릴계 중합체란, (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 포함하는 중합체를 가리킨다. 여기서, (메트)아크릴산에스테르 단량체 단위를 형성할 수 있는 (메트)아크릴산에스테르 단량체로서는 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산알킬에스테르를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, (메트)아크릴이란, 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다.The acrylic polymer refers to a polymer containing a (meth) acrylic acid ester monomer unit. Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer capable of forming the (meth) acrylic acid ester monomer unit include (meth) acrylate monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, ) Acrylic acid alkyl ester can be used. In the present invention, (meth) acryl means acryl and / or methacryl.
이들 결착재는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.These binder materials may be used alone or in combination of two or more.
그리고, 결착재로서 바람직하게 사용할 수 있는 아크릴계 중합체는 (메트)아크릴로니트릴 단량체 단위를 포함하는 것이 더 바람직하다. 이에 의해 기능층의 강도를 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, (메트)아크릴로니트릴이란, 아크릴로니트릴 및/또는 메타크릴로니트릴을 의미한다.The acrylic polymer preferably used as the binder is more preferably a (meth) acrylonitrile monomer unit. As a result, the strength of the functional layer can be increased. In the present invention, (meth) acrylonitrile means acrylonitrile and / or methacrylonitrile.
[유리 전이 온도][Glass transition temperature]
또한, 결착재로서 사용되는 중합체의 유리 전이 온도는 바람직하게는 50℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 0℃ 이하이며, 더 바람직하게는 -10℃ 이하이다. 중합체의 유리 전이 온도가 50℃ 이하이면, 충분히 높은 접착성을 발휘하여, 기능층에 포함되는 성분이 기능층에서 탈락하는 것을 충분히 억제함과 동시에, 기능층의 필 강도를 충분히 높일 수 있다. 또한, 결착재로서 사용되는 중합체의 유리 전이 온도는 통상 -50℃ 이상이다. 그리고, 중합체의 유리 전이 온도는 JIS K7121에 따라서 측정할 수 있다.The glass transition temperature of the polymer used as the binder is preferably 50 占 폚 or lower, more preferably 0 占 폚 or lower, and still more preferably -10 占 폚 or lower. When the glass transition temperature of the polymer is 50 DEG C or lower, sufficiently high adhesiveness is exerted, the component contained in the functional layer is sufficiently prevented from falling off from the functional layer, and the peel strength of the functional layer can be sufficiently increased. The glass transition temperature of the polymer used as the binder is usually -50 ° C or higher. The glass transition temperature of the polymer can be measured according to JIS K7121.
[체적 평균 입자경][Volume average particle diameter]
또한, 결착재로서 사용되는 중합체가 입자상의 중합체인 경우, 중합체의 체적 평균 입자경은 바람직하게는 50nm 이상이고, 보다 바람직하게는 100nm 이상이며, 더 바람직하게는 150nm 이상이고, 바람직하게는 500nm 이하이며, 보다 바람직하게는 450nm 이하이고, 더 바람직하게는 400nm 이하이다. 결착재의 체적 평균 입자경을 50nm 이상으로 함으로써 결착재의 분산성을 높일 수 있는 동시에, 기능층 중에서 결착재가 긴밀히 충전되어 기능층의 걸리값이 상승하고, 이차전지의 저온 출력 특성이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 결착재의 체적 평균 입자경을 500nm 이하로 함으로써 기능층의 필 강도를 높일 수 있다.When the polymer used as the binder is a particulate polymer, the volume average particle diameter of the polymer is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, more preferably 150 nm or more, and preferably 500 nm or less More preferably 450 nm or less, and further preferably 400 nm or less. When the volume average particle diameter of the binder is 50 nm or more, the dispersibility of the binder can be enhanced, and the binder material in the functional layer can be tightly packed to increase the gluing value of the functional layer, have. Further, by setting the volume average particle size of the binder to 500 nm or less, the fill strength of the functional layer can be increased.
[함유량][content]
그리고, 비수계 이차전지 기능층용 조성물 중의 결착재의 함유량은 비도전성 입자 100질량부당 1질량부 이상인 것이 바람직하고, 3질량부 이상인 것이 보다 바람직하며, 5질량부 이상인 것이 더 바람직하고, 20질량부 이하인 것이 바람직하며, 18질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 더 바람직하다. 비도전성 입자 100질량부당 결착재의 함유량을 1질량부 이상으로 함으로써, 비도전성 입자가 기능층에서 탈락하는 것을 충분히 방지함과 동시에, 기능층의 필 강도를 높일 수 있다. 또한, 비도전성 입자 100질량부당 결착재의 함유량을 20질량부 이하로 함으로써 기능층의 이온 전도성이 저하하는 것을 억제하고, 이차전지의 저온 출력 특성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.The content of the binder in the composition for non-aqueous secondary battery functional layer is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of non- More preferably 18 parts by mass or less, and even more preferably 10 parts by mass or less. By setting the content of the binder to be not less than 1 part by mass per 100 parts by mass of the non-conductive particles, it is possible to sufficiently prevent the non-conductive particles from falling off from the functional layer and to increase the peel strength of the functional layer. In addition, when the content of the binder is 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the non-conductive particles, deterioration of the ion conductivity of the functional layer is suppressed and deterioration of low temperature output characteristics of the secondary battery can be suppressed.
또한, 결착재로서 사용할 수 있는 상술한 중합체의 제조 방법으로서는 예를 들면, 용액 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 수중에서 중합할 수 있고, 입자상의 중합체를 포함하는 수분산액을 그대로 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 재료로서 호적하게 사용할 수 있으므로, 유화 중합법 및 현탁 중합법이 바람직하다.Examples of the method for producing the above-mentioned polymer which can be used as a binder include a solution polymerization method, a suspension polymerization method and an emulsion polymerization method. Among them, an emulsion polymerization method and a suspension polymerization method are preferable because an aqueous dispersion containing a particulate polymer can be used as it is as a material for a composition for a nonaqueous secondary battery functional layer as it is, which can be polymerized in water.
<첨가제><Additives>
비수계 이차전지 기능층용 조성물은 상술한 성분 이외에도 임의의 기타 성분을 함유하고 있어도 된다. 상기 기타 성분은 전지 반응에 영향을 미치지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 이들 기타 성분은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.The composition for a non-aqueous secondary battery functional layer may contain any other components in addition to the above components. The other components are not particularly limited as long as they do not affect the cell reaction, and known ones can be used. These other components may be used singly or in combination of two or more.
상기 기타 성분으로서는 예를 들면, 분산제, 점도 조정제, 젖음제 등의 기지의 첨가제를 들 수 있다.Examples of the other components include known additives such as a dispersant, a viscosity adjuster, and a wetting agent.
[분산제][Dispersant]
또한, 분산제는 특별히 한정되지 않고, 폴리카르복실산나트륨이나 폴리카르복실산암모늄을 사용할 수 있다.The dispersing agent is not particularly limited, and sodium polycarboxylate or ammonium polycarboxylate can be used.
그리고, 분산제의 사용량은 비도전성 입자 100질량부당 0.1질량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 1.0질량부 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 4질량부 이하로 하는 것이 바람직하며, 3.5질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 3.3질량부 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 분산제의 사용량을 상기 범위 내로 하면, 기능층용 조성물의 분산성과 도공성을 충분히 향상시킬 수 있다.The amount of the dispersing agent used is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, more preferably 1.0 part by mass or more, and more preferably 4 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the non- More preferably 3.5 parts by mass or less, and still more preferably 3.3 parts by mass or less. When the amount of the dispersing agent used is within the above range, the dispersibility and coatability of the composition for a functional layer can be sufficiently improved.
[점도 조정제][Viscosity adjuster]
또한, 점도 조정제로서는 특별히 한정되지 않고, 카르복시메틸셀룰로스 및 그 염, 폴리아크릴산, 및 폴리아크릴아미드 등의 수용성 중합체를 사용할 수 있다. 그 중에서도 점도 조정제로서는 폴리아크릴아미드가 바람직하다. 점도 조정제로서 폴리아크릴아미드를 사용하면, 기능층용 조성물의 도공성을 향상시킬 수 있다. 또한, 점도 조정제로서 폴리아크릴아미드를 사용하면, 기능층의 잔존 수분량의 저감 및 내열수축성의 향상을 달성하는 동시에, 기능층에 할로겐 등의 불순물의 포착 능력을 부여할 수 있으므로, 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 고온 사이클 특성을 발휘시킬 수 있다.The viscosity adjuster is not particularly limited, and water-soluble polymers such as carboxymethyl cellulose and its salts, polyacrylic acid, and polyacrylamide can be used. Among them, polyacrylamide is preferable as the viscosity adjusting agent. When polyacrylamide is used as the viscosity adjusting agent, the coating property of the functional layer composition can be improved. In addition, when polyacrylamide is used as the viscosity adjusting agent, it is possible to reduce the residual moisture content of the functional layer and to improve the heat shrinkage resistance, and at the same time, it is possible to impart the ability to capture impurities such as halogen to the functional layer. It is possible to exhibit an excellent high temperature cycle characteristic in the secondary battery.
그리고, 점도 조정제의 사용량은 비도전성 입자 100질량부당 0.1질량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1질량부 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 3질량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 2.5질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 점도 조정제의 사용량을 상기 범위 내로 하면, 기능층용 조성물의 분산성 및 도공성을 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 기능층의 필 강도를 높일 수 있다.The amount of the viscosity adjusting agent to be used is preferably 0.1 part by mass or more per 100 parts by mass of non-conductive particles, more preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or less, and more preferably 2.5 parts by mass or less Is more preferable. When the amount of the viscosity modifier is within the above range, the dispersibility and the coating property of the composition for a functional layer can be sufficiently improved, and the peel strength of the functional layer can be increased.
[젖음제][Milking agent]
또한, 젖음제로서는 특별히 한정되지 않고, 비이온성 계면 활성제나 음이온성 계면 활성제를 사용할 수 있다. 그중에서도, 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체 등의 비이온성 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하다.The wetting agent is not particularly limited, and a nonionic surfactant or an anionic surfactant can be used. Among them, it is preferable to use a nonionic surfactant such as an ethylene oxide-propylene oxide copolymer.
그리고, 젖음제의 사용량은 비도전성 입자 100질량부당 0.05질량부 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.1질량부 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.15질량부 이상으로 하는 것이 더 바람직하고, 2질량부 이하로 하는 것이 바람직하며, 1.5질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 1질량부 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 젖음제의 사용량을 상기 범위 내로 하면, 기능층용 조성물의 도공성을 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 기능층용 조성물을 사용하여 형성된 기능층을 구비한 이차전지의 저온 출력 특성을 충분히 향상시킬 수 있다.The amount of the wetting agent to be used is preferably 0.05 part by mass or more, more preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.15 part by mass or more, and 2 parts by mass or less More preferably 1.5 parts by mass or less, and further preferably 1 part by mass or less. When the amount of the wetting agent is within the above range, the coating property of the functional layer composition can be sufficiently improved, and the low temperature output characteristics of the secondary battery having the functional layer formed using the functional layer composition can be sufficiently improved.
<비수계 이차전지 기능층용 조성물의 성상>≪ Properties of non-aqueous secondary battery functional layer composition >
그리고, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 고형분 농도가 35 질량% 이상인 것이 바람직하고, 40 질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 60 질량% 이하인 것이 바람직하고, 55 질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 50 질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 기능층용 조성물의 고형분 농도가 상기 범위 내이면, 비도전성 입자의 분산성을 확보하면서 고형분 농도를 높일 수 있다.The composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention preferably has a solid content concentration of 35 mass% or more, more preferably 40 mass% or more, more preferably 60 mass% or less, still more preferably 55 mass% And more preferably 50 mass% or less. When the solid content concentration of the composition for the functional layer is within the above range, the solid content concentration can be increased while securing the dispersibility of the non-conductive particles.
또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 회전수 60rpm에서의 점도가 10mPa·s 이상 110mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 회전수 6rpm에서의 점도가 30mPa·s 이상 120mPa·s 이하인 것이 바람직하다. 기능층용 조성물의 점도가 상기 범위 내이면, 기능층용 조성물의 도공성을 충분히 향상시킬 수 있는 동시에, 기능층의 필 강도를 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 「비수계 이차전지 기능층용 조성물의 점도」는 온도 25℃에 있어서 B형 점도계에 의해 측정할 수 있다.The composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention preferably has a viscosity at a rotation number of 60 rpm of 10 mPa · s or more and 110 mPa · s or less and a viscosity at a rotation number of 6 rpm of 30 mPa · s or more and 120 mPa · s or less . When the viscosity of the composition for the functional layer is within the above range, the coating property of the composition for the functional layer can be sufficiently improved and the peel strength of the functional layer can be increased. In the present invention, the " viscosity of the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer " can be measured by a B-type viscometer at a temperature of 25 캜.
(비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법)(Method for producing composition for non-aqueous secondary battery functional layer)
상술한 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 특별히 한정되지 않고, 상술한 비도전성 입자와, 결착재와, 필요에 따라서 사용되는 임의의 첨가제를 물 등의 분산매의 존재하에서 혼합하여 얻을 수 있다. 구체적으로는, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물은 상술한 성상을 가지는 비도전성 무기 입자 A와, 상술한 성상을 가지는 비도전성 무기 입자 B와, 상술한 결착재와, 임의의 첨가제를 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 합계에 대한 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하가 되도록 혼합하는 공정을 포함하는 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.The above-mentioned composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention is not particularly limited and can be obtained by mixing the above-mentioned non-conductive particles, a binder and optional additives used in the presence of a dispersion medium such as water . Specifically, the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention comprises a non-conductive inorganic particle A having the above-described property, the non-conductive inorganic particle B having the above-described property, the above-mentioned binder, Wherein the ratio of the non-conductive inorganic particles A to the total of the total inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B is 50% by mass or more and 90% by mass or less. Can be obtained by the method.
여기서, 상술한 성분의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않지만, 각 성분을 효율적으로 분산시키기 위해, 혼합 장치로서 분산기를 이용하여 혼합을 실시하는 것이 바람직하다. 그리고, 분산기는 상기 성분을 균일하게 분산 및 혼합할 수 있는 장치가 바람직하다. 분산기로서는 볼밀, 샌드밀, 안료 분산기, 뇌궤기, 초음파 분산기, 호모지나이저, 플래네터리 믹서 등을 들 수 있다.Here, the mixing method of the above-mentioned components is not particularly limited, but in order to efficiently disperse the respective components, it is preferable to perform mixing using a dispersing machine as a mixing device. The dispersing device is preferably an apparatus capable of uniformly dispersing and mixing the components. Examples of the dispersing machine include a ball mill, a sand mill, a pigment dispersing machine, a brain ball, an ultrasonic dispersing machine, a homogenizer, and a planetary mixer.
또한, 상술한 성분의 혼합 순서도 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 미리 혼합해 둔 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 혼합물과, 상술한 결착재와, 임의의 첨가제를 혼합하여 기능층용 조성물을 조제해도 되고, 비도전성 무기 입자 A와, 비도전성 무기 입자 B와, 상술한 결착재와, 임의의 첨가제 전체를 함께 혼합하여 기능층용 조성물을 조제해도 되고, 비도전성 무기 입자 A와, 비도전성 무기 입자 B와, 임의의 첨가제의 일부를 함께 혼합한 후, 상술한 결착재와, 나머지 첨가제를 첨가하여 더 혼합함으로써 기능층용 조성물을 조제해도 된다.The mixing order of the above-mentioned components is not particularly limited. For example, a mixture of the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B mixed in advance, the above-mentioned binder, and optional additives are mixed, The composition for the functional layer may be prepared by mixing together the non-conductive inorganic particles A, the non-conductive inorganic particles B, the above-mentioned binder and any of the optional additives. The non-conductive inorganic particles A and non- The functional inorganic layer particles B and some optional additives may be mixed together and then the above-mentioned binder and other additives may be added and further mixed to prepare the functional layer composition.
(비수계 이차전지용 기능층)(Functional layer for non-aqueous secondary battery)
본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 상술한 비수계 이차전지 기능층용 조성물로 형성된 것이며, 예를 들면, 상술한 기능층용 조성물을 적절한 기재의 표면에 도포하여 도막을 형성한 후, 형성한 도막을 건조함으로써 형성할 수 있다.The functional layer for a nonaqueous secondary battery of the present invention is formed from the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer described above. For example, the above-described composition for a functional layer is applied to the surface of an appropriate base material to form a coating film, Followed by drying.
그리고, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 상술한 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하여 형성하고 있으므로, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 발휘할 수 있는 동시에, 당해 기능층을 구비한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.Since the functional layer for a nonaqueous secondary battery of the present invention is formed by using the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer described above, it is possible to exhibit excellent peel strength and a protective function, and also to provide a secondary battery having the functional layer The low temperature output characteristic can be exhibited.
<기재><Description>
여기서, 기능층용 조성물을 도포하는 기재에 제한은 없으며, 예를 들면 이형 기재의 표면에 기능층용 조성물의 도막을 형성하고, 그 도막을 건조하여 기능층을 형성하며, 기능층으로부터 이형 기재를 박리하도록 해도 된다. 이와 같이, 이형 기재로부터 박리된 기능층을 자립막으로서 이차전지의 전지 부재의 형성에 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 이형 기재로부터 박리한 기능층을 세퍼레이터 기재 상에 적층하여 기능층을 구비한 세퍼레이터를 형성해도 되고, 이형 기재로부터 박리한 기능층을 전극 기재 상에 적층하여 기능층을 구비한 전극을 형성해도 된다.Here, the substrate to which the composition for a functional layer is applied is not limited. For example, a coating film of the composition for a functional layer is formed on the surface of the releasable substrate, the coating film is dried to form a functional layer, You can. Thus, the functional layer peeled off from the release-type substrate can be used as a self-sustaining film for forming the battery member of the secondary battery. Specifically, a separator having a functional layer may be formed by laminating a functional layer peeled from the releasable substrate on a separator substrate, or an electrode having a functional layer may be formed by laminating a functional layer, which is peeled off from the mold- .
그러나, 기능층을 박리하는 공정을 생략하여 전지 부재의 제조 효율을 높이는 관점에서는, 기재로서 세퍼레이터 기재 또는 전극 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 세퍼레이터 기재 및 전극 기재 상에 형성된 기능층은 세퍼레이터 및 전극의 내열성이나 강도 등을 향상시키는 보호층으로서 호적하게 사용할 수 있다.However, from the viewpoint of omitting the step of peeling the functional layer and increasing the production efficiency of the battery member, it is preferable to use the separator base material or the electrode base material as the base material. The separator base material and the functional layer formed on the electrode base material can be suitably used as a protective layer for improving the heat resistance and strength of the separator and the electrode.
[세퍼레이터 기재][Separator substrate]
세퍼레이터 기재로서는 특별히 한정되지 않지만, 유기 세퍼레이터 기재 등의 기지의 세퍼레이터 기재를 들 수 있다. 유기 세퍼레이터 기재는 유기 재료로 이루어진 다공성 부재이고, 유기 세퍼레이터 기재의 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 방향족 폴리아미드 수지 등을 포함하는 미다공막 또는 부직포 등을 들 수 있고, 강도가 우수하므로 폴리에틸렌제의 미다공막이나 부직포가 바람직하다. 또한, 세퍼레이터 기재의 두께는 임의의 두께로 할 수 있고, 바람직하게는 5㎛ 이상 30㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 더 바람직하게는 5㎛ 이상 18㎛ 이하이다. 세퍼레이터 기재의 두께가 5㎛ 이상이면, 충분한 안전성이 얻어진다. 또한, 세퍼레이터 기재의 두께가 30㎛ 이하이면, 이온 전도성이 저하하는 것을 억제하여, 이차전지의 저온 출력 특성이 저하하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 세퍼레이터 기재의 열수축력이 커지는 것을 억제하여 내열성을 높일 수 있다.The separator substrate is not particularly limited, but may be a known separator substrate such as an organic separator substrate. The organic separator base material is a porous member made of an organic material, and examples of the organic separator base material include a microporous film or nonwoven fabric including a polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, an aromatic polyamide resin, etc., A microporous membrane made of polyethylene or a nonwoven fabric is preferable. The thickness of the separator base material may be any thickness, and is preferably 5 占 퐉 or more and 30 占 퐉 or less, more preferably 5 占 퐉 or more and 20 占 퐉 or less, and still more preferably 5 占 퐉 or more and 18 占 퐉 or less. When the thickness of the separator base is 5 占 퐉 or more, sufficient safety is obtained. When the thickness of the separator base material is 30 占 퐉 or less, deterioration of the ion conductivity can be suppressed and deterioration of the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be suppressed, and heat shrinkage of the separator base material can be prevented from increasing, .
[전극 기재][Electrode substrate]
전극 기재(정극 기재 및 부극 기재)로서는 특별히 한정되지 않지만, 집전체 상에 전극 합재층이 형성된 전극 기재를 들 수 있다.The electrode base material (positive electrode base material and negative electrode base material) is not particularly limited, but an electrode base material having an electrode composite layer formed on the current collector may be mentioned.
여기서, 집전체, 전극 합재층 중의 전극 활물질(정극 활물질, 부극 활물질) 및 전극 합재층용 결착재(정극 합재층용 결착재, 부극 합재층용 결착재), 및 집전체 상에 대한 전극 합재층의 형성 방법은 기지의 것을 이용할 수 있다, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제2013-145763호에 기재된 것을 이용할 수 있다.Here, the current collector, the electrode active material (positive electrode active material, negative electrode active material) and the binder for the electrode composite layer (binder for positive electrode composite layer, binder for negative electrode composite layer) in the electrode composite layer and method for forming the electrode composite layer on the current collector For example, those described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-145763 can be used.
<비수계 이차전지용 기능층의 형성 방법>≪ Method of forming functional layer for non-aqueous secondary battery >
상술한 세퍼레이터 기재, 전극 기재 등의 기재 상에 기능층을 형성하는 방법으로서는 이하의 방법을 들 수 있다.Examples of a method for forming a functional layer on a substrate such as the above-described separator substrate, electrode substrate and the like include the following methods.
1) 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 세퍼레이터 기재 또는 전극 기재의 표면(전극 기재의 경우는 전극 합재층측의 표면, 이하 동일)에 도포하고, 계속해서 건조하는 방법;1) a method of applying the non-aqueous secondary battery functional layer composition of the present invention to the surface of a separator base or an electrode substrate (in the case of an electrode substrate, the surface of the electrode composite layer side, hereinafter the same);
2) 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물에 세퍼레이터 기재 또는 전극 기재를 침지 후, 이를 건조하는 방법;2) a method of immersing the separator base or the electrode substrate in the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention, followed by drying thereof;
3) 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 이형 기재 상에 도포하고, 건조하여 기능층을 제조하고, 얻어진 기능층을 세퍼레이터 기재 또는 전극 기재 표면에 전사하는 방법;3) a method of applying the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention onto a release substrate, drying the functional layer, and transferring the obtained functional layer to the surface of the separator base or the electrode base;
이들 중에서도, 상기 1)의 방법이 기능층의 층두께 제어를 하기 쉬우므로 특히 바람직하다. 상기 1)의 방법은 상세하게는 기능층용 조성물을 기재 상에 도포하는 공정(도포 공정), 기재 상에 도포된 기능층용 조성물을 건조시켜 기능층을 형성하는 공정(기능층 형성 공정)을 포함한다.Among them, the method 1) is particularly preferable because it is easy to control the layer thickness of the functional layer. The method 1) above specifically includes a step of applying a composition for a functional layer on a substrate (coating step), a step of drying a composition for a functional layer applied on a substrate to form a functional layer (a functional layer forming step) .
[도포 공정][Application step]
그리고, 도포 공정에 있어서, 기능층용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 닥터블레이드법, 리버스롤법, 다이렉트롤법, 그라비아법, 익스트루전법, 브러쉬 도포법 등의 방법을 들 수 있다.There is no particular limitation on the method of applying the functional layer composition on the substrate in the coating step. For example, a method such as a doctor blade method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, .
[기능층 형성 공정][Functional layer forming step]
또한, 기능층 형성 공정에 있어서, 기재 상의 기능층용 조성물을 건조하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 이용할 수 있다, 예를 들면, 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조, 진공 건조, 적외선이나 전자선 등의 조사에 의한 건조법을 들 수 있다. 건조 조건은 특별히 한정되지 않지만, 건조 온도는 바람직하게는 50~150℃이고, 건조 시간은 바람직하게는 5~30분이다.In the functional layer forming step, a method for drying the composition for a functional layer on a substrate is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method of drying by a hot air, hot air, Or a drying method by irradiation with an electron beam or the like. The drying conditions are not particularly limited, but the drying temperature is preferably 50 to 150 占 폚, and the drying time is preferably 5 to 30 minutes.
<기능층의 두께>≪ Thickness of functional layer &
그리고, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하여 형성되는 기능층의 두께는 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상 2㎛ 미만인 것이 보다 바람직하며, 0.5㎛ 이상 1.5㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 0.5㎛ 이상 1.2㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 기능층의 두께가 0.5㎛ 이상이면, 보호 기능을 더 높일 수 있으므로, 기능층을 형성한 전지 부재의 내열성이나 강도를 더 향상시킬 수 있다. 또한, 기능층의 두께가 2㎛ 이하이면, 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다. 또한, 기능층을 형성한 전지 부재를 박후화하여 이차전지의 고용량화를 달성할 수 있다. 또한, 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층은 상술한 성상을 가지는 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B를 특정 비율로 혼합하여 이루어진 혼합물을 포함하는 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하여 형성되어 있으므로, 박후화한 경우에도 보호 기능을 충분히 확보하면서 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.The thickness of the functional layer formed by using the composition for a non-aqueous secondary battery functional layer of the present invention is preferably 0.5 μm or more and 2 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and less than 2 μm, more preferably 0.5 μm or more and 1.5 μm or less More preferably 0.5 m or more and 1.2 m or less. When the thickness of the functional layer is 0.5 탆 or more, the protective function can be further enhanced, so that the heat resistance and strength of the battery member in which the functional layer is formed can be further improved. Further, when the thickness of the functional layer is 2 m or less, excellent low-temperature output characteristics can be exhibited in the secondary battery. Further, the capacity of the secondary battery can be increased by thinning the battery member having the functional layer formed thereon. The functional layer for a non-aqueous secondary battery of the present invention is formed by using a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer comprising a mixture of non-conductive inorganic particles A and non-conductive inorganic particles B having the above- Therefore, even when the battery is thinned, the secondary battery can exhibit excellent low-temperature output characteristics while sufficiently securing the protection function.
<기능층의 밀도><Density of functional layer>
또한, 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 사용하여 형성되는 기능층의 밀도는 2.0g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하인 것이 바람직하고, 2.05g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하며, 2.1g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하인 것이 더 바람직하다. 기능층의 밀도가 2.0g/㎤ 이상이면, 기능층의 보호 기능을 더 높일 수 있으므로, 기능층을 형성한 전지 부재의 내열성이나 강도를 더 향상시킬 수 있다. 특히, 기능층의 밀도가 2.0g/㎤ 이상이면, 기능층을 박후화한 경우에도 보호 기능을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 기능층의 밀도가 3.0g/㎤ 이하이면, 기능층의 이온 전도성이 저하하는 것을 억제하여, 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있다.The density of the functional layer formed using the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention is preferably 2.0 g / cm3 or more and 3.0 g / cm3 or less, more preferably 2.05 g / cm3 or more and 3.0 g / cm3 or less, , More preferably from 2.1 g / cm3 to 3.0 g / cm3. If the density of the functional layer is 2.0 g / cm3 or more, the protective function of the functional layer can be further enhanced, and the heat resistance and strength of the battery member having the functional layer can be further improved. Particularly, when the density of the functional layer is 2.0 g / cm3 or more, the protection function can be sufficiently secured even when the functional layer is thinned. When the density of the functional layer is 3.0 g / cm 3 or less, deterioration of ion conductivity of the functional layer is suppressed, and excellent low-temperature output characteristics can be exhibited in the secondary battery.
(기능층을 구비한 전지 부재)(A battery member having a functional layer)
본 발명의 기능층을 구비한 전지 부재(세퍼레이터 및 전극)는 본 발명의 효과를 현저히 손상시키지 않는 한, 세퍼레이터 기재 또는 전극 기재와, 본 발명의 기능층 외에, 상술한 본 발명의 기능층 이외의 구성 요소를 구비하고 있어도 된다.The battery member (separator and electrode) provided with the functional layer of the present invention may be provided with a separator substrate or an electrode substrate and, in addition to the functional layer of the present invention, other than the functional layer of the present invention described above Or may be provided with components.
여기서, 본 발명의 기능층 이외의 구성 요소로서는 본 발명의 기능층에 해당되지 않는 것이면 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 기능층 상에 형성되어 전지부재끼리의 접착에 사용되는 접착층 등을 들 수 있다.Here, the constituent elements other than the functional layer of the present invention are not particularly limited as long as they do not correspond to the functional layer of the present invention, and examples thereof include an adhesive layer formed on the functional layer of the present invention and used for bonding between the battery elements .
(비수계 이차전지)(Non-aqueous secondary battery)
본 발명의 비수계 이차전지는 상술한 본 발명의 비수계 이차전지용 기능층을 구비한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 비수계 이차전지는 정극, 부극, 세퍼레이터, 및 전해액을 구비하며, 상술한 비수계 이차전지용 기능층이 전지 부재인 정극, 부극 및 세퍼레이터의 적어도 하나에 포함된다. 그리고, 본 발명의 비수계 이차전지는 본 발명의 비수계 이차전지 기능층용 조성물로부터 얻어지는 기능층을 구비하고 있으므로, 우수한 전지 특성(예를 들면, 저온 출력 특성)을 발휘한다.The non-aqueous secondary battery of the present invention comprises the above-described functional layer for a non-aqueous secondary battery of the present invention. More specifically, the non-aqueous secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution. The functional layer for a non-aqueous secondary battery is included in at least one of a positive electrode, a negative electrode and a separator. Since the nonaqueous secondary battery of the present invention includes the functional layer obtained from the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer of the present invention, it exhibits excellent battery characteristics (for example, low temperature output characteristics).
<정극, 부극 및 세퍼레이터><Positive electrode, negative electrode and separator>
본 발명의 이차전지에 사용하는 정극, 부극 및 세퍼레이터는 적어도 하나가 본 발명의 기능층을 포함한다. 구체적으로는, 기능층을 가지는 정극 및 부극으로서는 집전체 상에 전극 합재층을 형성하여 이루어진 전극 기재 상에 본 발명의 기능층을 형성하여 이루어진 전극을 사용할 수 있다. 또한, 기능층을 가지는 세퍼레이터로서는 세퍼레이터 기재 상에 본 발명의 기능층을 형성하여 이루어진 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 또한, 전극 기재 및 세퍼레이터 기재로서는 「비수계 이차전지용 기능층」의 항에서 예로 든 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.At least one of the positive electrode, the negative electrode and the separator used in the secondary battery of the present invention includes the functional layer of the present invention. Specifically, as the positive electrode and the negative electrode having a functional layer, an electrode formed by forming a functional layer of the present invention on an electrode substrate formed by forming an electrode composite layer on a current collector can be used. As the separator having a functional layer, a separator formed by forming the functional layer of the present invention on a separator substrate can be used. As the electrode base material and the separator base material, the same materials as those exemplified in the section "functional layer for non-aqueous secondary battery" can be used.
또한, 기능층을 가지지 않는 정극, 부극 및 세퍼레이터로서는 특별히 한정되지 않으며, 상술한 전극 기재로 이루어진 전극 및 상술한 세퍼레이터 기재로 이루어진 세퍼레이터를 사용할 수 있다.The positive electrode, negative electrode and separator not having a functional layer are not particularly limited, and an electrode made of the above-described electrode substrate and a separator made of the above-described separator base can be used.
<전해액><Electrolyte>
전해액으로서는 통상, 유기 용매에 지지 전해질을 용해한 유기 전해액이 사용된다. 지지 전해질로서는 예를 들면, 리튬 이온 이차전지에 있어서는 리튬염이 사용된다. 리튬염으로서는 예를 들면, LiPF6, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAlCl4, LiClO4, CF3SO3Li, C4F9SO3Li, CF3COOLi, (CF3CO)2NLi, (CF3SO2)2NLi, (C2F5SO2)NLi 등을 들 수 있다. 그 중에서도 용매에 녹기 쉽고 높은 해리도를 나타내므로, LiPF6, LiClO4, CF3SO3Li가 바람직하다. 또한, 전해질은 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다. 통상은, 해리도가 높은 지지 전해질을 사용할수록 리튬 이온 전도도가 높아지는 경향이 있으므로, 지지 전해질의 종류에 따라 리튬 이온 전도도를 조절할 수 있다.As the electrolytic solution, an organic electrolytic solution in which a supporting electrolyte is dissolved in an organic solvent is usually used. As the supporting electrolyte, for example, a lithium salt is used in a lithium ion secondary battery. Examples of the lithium salt include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , and the like (CF 3 SO 2) 2 NLi , (C 2 F 5 SO 2) NLi. Of these, LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li are preferred because they are easily soluble in solvents and exhibit a high degree of dissociation. The electrolyte may be used singly or in combination of two or more. Generally, the lithium ion conductivity tends to increase with the use of a supporting electrolyte having a high degree of dissociation, so that the lithium ion conductivity can be controlled depending on the type of the supporting electrolyte.
전해액에 사용하는 유기 용매로서는 지지 전해질을 용해할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 리튬 이온 이차전지에 있어서는 디메틸카보네이트(DMC), 에틸렌카보네이트(EC), 디에틸카보네이트(DEC), 프로필렌카보네이트(PC), 부틸렌카보네이트(BC), 메틸에틸카보네이트(MEC) 등의 카보네이트류; γ-부티로락톤, 포름산메틸 등의 에스테르류; 1,2-디메톡시에탄, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류; 술포란, 디메틸술폭시드 등의 함황 화합물류 등이 호적하게 사용된다. 또한, 이들 용매의 혼합액을 사용해도 된다. 그 중에서도 유전율이 높고, 안정적인 전위 영역이 넓으므로, 카보네이트류가 바람직하다. 통상, 사용하는 용매의 점도가 낮을수록 리튬 이온 전도도가 높아지는 경향이 있으므로, 용매의 종류에 따라 리튬 이온 전도도를 조절할 수 있다.The organic solvent used in the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte. For example, in the lithium ion secondary battery, dimethyl carbonate (DMC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC) (PC), butylene carbonate (BC), and methyl ethyl carbonate (MEC); esters such as? -butyrolactone and methyl formate; Ethers such as 1,2-dimethoxyethane and tetrahydrofuran; Sulfur compounds such as sulfolane and dimethylsulfoxide, and the like are suitably used. A mixed solution of these solvents may also be used. Among them, carbonates are preferable because the dielectric constant is high and the stable potential region is wide. Generally, the lower the viscosity of the solvent used is, the higher the lithium ion conductivity tends to be, so that the lithium ion conductivity can be controlled depending on the type of the solvent.
또한, 전해액 중의 전해질의 농도는 적당히 조정할 수 있다. 또한, 전해액에는 기지의 첨가제를 첨가해도 된다.Also, the concentration of the electrolyte in the electrolytic solution can be appropriately adjusted. A known additive may be added to the electrolytic solution.
(비수계 이차전지의 제조 방법)(Production method of non-aqueous secondary battery)
상술한 본 발명의 비수계 이차전지는 예를 들면, 정극과 부극을 세퍼레이터를 개재하여 중첩시키고, 이것을 필요에 따라서 감기, 접기 등을 하여 전지 용기에 넣고, 전지 용기에 전해액을 주입하여 봉구함으로써 제조할 수 있다. 또한, 정극, 부극, 세퍼레이터 중 적어도 하나의 부재를 기능층 장착 부재로 한다. 또한, 전지 용기에는 필요에 따라서 익스팬드 메탈이나 퓨즈, PTC소자 등의 과전류 방지 소자, 리드판 등을 넣어 전지 내부의 압력 상승, 과충방전의 방지를 해도 된다. 전지의 형상은, 예를 들면, 코인형, 버튼형, 시트형, 원통형, 각형, 편평형 등 어느 것이라도 좋다.The non-aqueous secondary battery of the present invention can be produced by, for example, stacking a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween, inserting them into a battery container by winding or folding as necessary, can do. Also, at least one member of the positive electrode, the negative electrode, and the separator is used as the functional layer mounting member. In addition, an overcurrent prevention element such as expanded metal, a fuse, a PTC element, or the like, or a lead plate may be inserted into the battery container as necessary to prevent an increase in pressure inside the battery and overcharge discharge. The shape of the battery may be, for example, a coin shape, a button shape, a sheet shape, a cylindrical shape, a square shape, or a flat shape.
실시예Example
이하, 본 발명에 대해 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는 특별히 언급하지 않는 한, 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described concretely based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "% " and " part " representing amounts are on a mass basis unless otherwise specified.
또한, 복수 종류의 단량체를 공중합하여 제조되는 중합체에 있어서, 어느 단량체를 중합하여 형성되는 구조 단위의 상기 중합체에 있어서의 비율은 별도로 언급하지 않는 한, 통상은 그 중합체의 중합에 사용하는 전체 단량체에서 차지하는 당해 어느 단량체의 비율(투입비)과 일치한다.Unless otherwise stated, the ratio of the structural units formed by polymerizing any of the monomers in the polymer produced by copolymerizing a plurality of monomers is not particularly limited as long as the total monomers used for the polymerization of the polymer (Input ratio) of the monomers occupied.
실시예 및 비교예에 있어서, 비도전성 무기 입자의 밀도 및 체적 평균 입자경, 결착재의 유리 전이 온도 및 체적 평균 입자경, 기능층용 조성물의 점도, 기능층의 두께, 밀도 및 필 강도, 세퍼레이터의 내열성, 및 이차전지의 저온 출력 특성은 하기 방법으로 측정 및 평가했다.In Examples and Comparative Examples, the density and the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles, the glass transition temperature and the volume average particle diameter of the binder, the viscosity of the composition for the functional layer, the thickness of the functional layer, the density and the peel strength, The low-temperature output characteristics of the secondary battery were measured and evaluated by the following method.
<비도전성 무기 입자의 밀도>≪ Density of non-conductive inorganic particles &
건식 밀도계(시마즈세이사쿠쇼사 제조, 제품명 「아큐픽1330」)를 사용하여 기상 치환법에 의해 온도 25℃에서의 진밀도를 측정했다. 또한, 기체로서는 헬륨 가스를 사용했다.The true density at 25 캜 was measured by a gas-phase substitution method using a dry density meter (product name "Akyppe 1330" manufactured by Shimadzu Seisakusho Co., Ltd.). In addition, helium gas was used as the gas.
<비도전성 무기 입자 및 결착재의 체적 평균 입자경>≪ Volume average particle diameter of non-conductive inorganic particles and binder &
수분산액을 농도 2 질량%의 헥사메타인산 수용액으로 1000배로 희석하여 출력 300W로 2분간 초음파를 조사한 후, 동적 광산란식 입자경 분석 장치(스펙트리스가부시키가이샤 제조, 제품명 「제타사이저 나노」)를 이용하여 입자경 분포(체적 기준)를 측정했다. 그리고, 측정된 입자경 분포에 있어서, 소경측에서부터 계산한 누적 체적이 50%가 되는 입자경을 체적 평균 입자경(D50)으로 했다.The aqueous dispersion was diluted 1000 times with an aqueous solution of hexametaphosphoric acid having a concentration of 2% by mass and irradiated with ultrasonic waves at an output of 300 W for 2 minutes. Thereafter, a dynamic light scattering particle size analyzer (product name "Zetasizer Nano" Was used to measure the particle size distribution (volume basis). Then, in the measured particle size distribution, the particle diameter at which the cumulative volume calculated from the small diameter side was 50% was taken as the volume average particle size (D50).
<결착재의 유리 전이 온도>≪ Glass transition temperature of the binder &
시차열분석 측정장치(에스아이아이·나노테크놀로지사 제조, 제품명 「EXSTAR DSC6220」)를 이용하여, JIS K7121에 따라서 DSC곡선을 측정했다. 구체적으로는, 건조시킨 측정 시료 10mg을 알루미늄 팬에 계량하고, 레퍼런스로서 빈 알루미늄 팬을 사용하여, 측정 온도 범위 -100℃~500℃의 사이에서 승온 속도 10℃/분, 상온 상습 하에서 DSC곡선을 측정했다. 이 승온 과정에서, 미분 신호(DDSC)가 0.05mW/분/mg 이상이 되는 DSC곡선의 흡열 피크가 나오기 직전의 베이스 라인과, 흡열 피크 후에 최초로 나타나는 변곡점에서의 DSC곡선의 접선과의 교점으로부터 유리 전이 온도를 구했다.The DSC curve was measured according to JIS K7121 using a differential thermal analysis analyzer (trade name: EXSTAR DSC6220, manufactured by SAI NANO TECHNOLOGY CO., LTD.). Specifically, 10 mg of the dried test sample was weighed in an aluminum pan, and a DSC curve was measured under normal temperature and normal humidity at a heating rate of 10 ° C / min between the measurement temperature range of -100 ° C and 500 ° C using an empty aluminum pan as a reference Respectively. From the intersection of the baseline immediately before the endothermic peak of the DSC curve with the derivative signal DDSC of 0.05 mW / min / mg or more and the tangent line of the DSC curve at the inflection point first appearing after the endothermic peak, The transition temperature was determined.
<기능층용 조성물의 점도><Viscosity of Composition for Functional Layer>
B형 점도계(토키산교가부시키가이샤 제조, 제품명 「TVB-10M」)를 사용하여, 온도 25℃에 있어서, 회전 수 6rpm에서의 점도 및 회전 수 60rpm에서의 점도를 측정했다.The viscosity at a rotation number of 6 rpm and the viscosity at a rotation number of 60 rpm were measured at a temperature of 25 캜 using a B-type viscometer (product name: TVB-10M, manufactured by Toki Sangyo K.K.).
<기능층의 두께>≪ Thickness of functional layer &
고정밀도 디지털 측장기(가부시키가이샤미츠토요 제조, 제품명 「라이트매틱 VL-50-B」)를 사용하여, 제작한 기능층 장착 세퍼레이터의 임의의 10개소에 있어서 기능층의 층 두께를 측정하고, 측정한 층두께의 평균값을 산출하여 기능층의 두께로 했다.The layer thickness of the functional layer was measured at arbitrary 10 locations of the functional layer-mounted separator manufactured using a high precision digital side panel (product name: "Lightmatic VL-50-B" manufactured by Mitsutoyo Corporation) The average value of the measured layer thickness was calculated to be the thickness of the functional layer.
<기능층의 밀도><Density of functional layer>
제작한 기능층 장착 세퍼레이터 및 기능층을 형성하기 전의 세퍼레이터 기재로부터 12cm×12cm의 측정용 시료를 잘라내어, 각각의 질량을 측정하여 단위 면적당 기능층의 질량을 구했다. 그리고, 단위 면적당 기능층의 질량을 기능층의 두께로 나누는 것에 의해, 기능층의 밀도를 산출했다.The sample for measurement of 12 cm x 12 cm was cut out from the prepared separator of the functional layer and the separator base before the functional layer was formed, and the mass of each sample was measured to determine the mass of the functional layer per unit area. Then, the density of the functional layer was calculated by dividing the mass of the functional layer per unit area by the thickness of the functional layer.
<기능층의 필 강도>≪ Peel strength of functional layer >
제작한 기능층 장착 세퍼레이터로부터 길이 100mm, 폭 10mm의 장방형의 시험편을 잘라냈다. 또한, 미리 시험대에 셀로판 테이프를 고정했다. 이 셀로판 테이프로서는 JIS Z1522에 규정된 것을 사용했다.A rectangular test piece having a length of 100 mm and a width of 10 mm was cut out from the prepared separator equipped with a functional layer. In addition, a cellophane tape was fixed in advance on the test stand. As the cellophane tape, those specified in JIS Z1522 were used.
그리고, 세퍼레이터로부터 잘라낸 시험편을, 기능층을 아래로 하여 셀로판 테이프에 첩부했다. 그 후, 세퍼레이터의 일단을 수직 방향으로 인장 속도 100mm/분으로 잡아당겨 벗겼을 때의 응력을 측정했다. 측정을 3회 실시하여 측정한 응력의 평균값을 구해, 이것을 기능층의 필 강도로 했다. 그리고, 이하의 기준으로 평가했다.Then, the test piece cut out from the separator was attached to the cellophane tape with the functional layer facing downward. Thereafter, one end of the separator was pulled in a vertical direction at a tensile speed of 100 mm / min and the stress at the time of peeling was measured. Measurement was carried out three times, and an average value of the measured stress was obtained, and this was regarded as the peak strength of the functional layer. Then, evaluation was made based on the following criteria.
A: 필 강도가 100N/m 이상A: Peel strength of 100 N / m or more
B: 필 강도가 80N/m 이상 100N/m 미만B: Peel strength of 80 N / m or more and less than 100 N / m
C: 필 강도가 60N/m 이상 80N/m 미만C: Peel strength of 60 N / m or more and less than 80 N / m
D: 필 강도가 60N/m 미만D: Peel strength less than 60 N / m
<세퍼레이터의 내열성><Heat Resistance of Separator>
제작한 세퍼레이터를 12cm×12cm의 정방형으로 잘라내고, 이러한 정방형의 내부에 1변이 10cm인 정방형을 그려 시험편으로 했다. 그리고, 시험편을 150℃의 항온조에 넣어 1시간 방치한 후, 내부에 그린 정방형의 면적 변화(={(방치 전의 정방형의 면적-방치 후의 정방형의 면적)/방치 전의 정방형의 면적}×100%)를 열수축률로서 구하고, 이하의 기준으로 평가했다. 이 열수축률이 작을수록 기능층의 보호 기능이 높고, 기능층을 가지는 세퍼레이터의 내열 수축성이 우수한 것을 나타낸다.The prepared separator was cut into a square of 12 cm x 12 cm, and a square having one side of 10 cm was drawn inside the square to obtain a test piece. Then, the test piece was placed in a thermostatic chamber at 150 DEG C for 1 hour, and then the change in area of the green square inside (= (area of square before leaving) - area of square after leaving} Was determined as a heat shrinkage percentage, and evaluated according to the following criteria. The smaller the heat shrinkage ratio, the higher the protective function of the functional layer and the better the heat shrinkability of the separator having the functional layer.
A: 열수축률이 5% 미만A: Heat shrinkage less than 5%
B: 열수축률이 5% 이상 10% 미만B: Heat shrinkage is 5% or more and less than 10%
C: 열수축률이 10% 이상 20% 미만C: Heat shrinkage rate of 10% or more and less than 20%
D: 열수축률이 20% 이상 30% 미만D: Heat shrinkage rate is 20% or more and less than 30%
E: 열수축률이 30% 이상E: Heat shrinkage rate of 30% or more
<이차전지의 저온 출력 특성>≪ Low Temperature Output Characteristics of Secondary Battery >
제조한 방전 용량 1000mAh의 권회형 리튬 이온 이차전지를 25℃의 환경하에서 24시간 정치시킨 후, 25℃의 환경 하에 있어서 4.35V, 0.1C의 충전 레이트로 5시간 충전 조작을 실시하고, 그 때의 전압 V0을 측정했다. 그 후, -10℃의 환경하에서, 1C의 방전 레이트로 방전 조작을 실시하여, 방전 개시 15초 후의 전압 V1을 측정했다. 그리고, 전압 변화 ΔV(=V0-V1)를 구해, 이하의 기준으로 평가했다. 이 전압 변화 ΔV가 작을수록 이차전지가 저온 출력 특성이 우수한 것을 나타낸다.The wound type lithium ion secondary battery having a discharge capacity of 1000 mAh thus prepared was allowed to stand in an environment of 25 캜 for 24 hours and then charged at a charging rate of 4.35 V and 0.1 C under an environment of 25 캜 for 5 hours. The voltage V0 was measured. Thereafter, the discharge operation was performed at a discharge rate of 1C under an environment of -10 DEG C, and a voltage V1 after 15 seconds from the start of discharge was measured. Then, the voltage change? V (= V0-V1) was determined and evaluated based on the following criteria. The smaller the voltage change? V, the better the secondary battery has low-temperature output characteristics.
A: 전압 변화 ΔV가 500mV 이하A: voltage change? V is 500 mV or less
B: 전압 변화 ΔV가 500mV 초과 700mV 이하B: voltage change? V is more than 500 mV and less than 700 mV
C: 전압 변화 ΔV가 700mV 초과 900mV 이하C: Voltage change ΔV is more than 700mV and less than 900mV
D: 전압 변화 ΔV가 900mV 초과D: voltage change? V exceeds 900mV
(실시예 1)(Example 1)
<결착재의 조제>≪ Preparation of binder >
교반기를 구비한 반응기에 이온 교환수 70부, 유화제로서의 라우릴황산나트륨(카오케미컬사 제조, 「에말(등록상표)2F」) 0.15부, 및 중합 개시제로서의 과산화이황산암모늄 0.5부를 각각 공급하여, 기상부를 질소 가스로 치환하고, 60℃로 승온했다.In a reactor equipped with a stirrer, 70 parts of ion-exchanged water, 0.15 part of sodium lauryl sulfate (manufactured by Kao Chemical Co., Ltd., "Emal (registered trademark) 2F") as an emulsifier and 0.5 parts of ammonium peroxodisulfate serving as a polymerization initiator were fed respectively, Exchanged with nitrogen gas, and heated to 60 캜.
한편, 별도의 용기에서 이온 교환수 50부, 분산제로서의 도데실벤젠술폰산나트륨 0.5부, 및 아크릴산부틸 93.8부, 메타크릴산 2.0부, N-메틸올아크릴아미드 1.2부, 아크릴로니트릴 2.0부, 및 아크릴글리시딜에테르 1.0부를 혼합하여 단량체 혼합물을 얻었다. 이 단량체 혼합물을 4시간에 걸쳐 상기 반응기에 연속적으로 첨가하여 중합을 실시했다. 첨가 중에는 60℃에서 반응을 실시했다. 첨가 종료 후, 다시 70℃에서 3시간 교반하여 반응을 종료하고, 입자상의 중합체로 이루어진 결착재를 포함하는 수분산액을 제조했다.On the other hand, 50 parts of ion-exchanged water, 0.5 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as a dispersant and 93.8 parts of butyl acrylate, 2.0 parts of methacrylic acid, 1.2 parts of N-methylol acrylamide, 2.0 parts of acrylonitrile, And 1.0 part of acrylic glycidyl ether were mixed to obtain a monomer mixture. The monomer mixture was continuously added to the reactor over 4 hours to conduct polymerization. The reaction was carried out at 60 占 폚 during the addition. After completion of the addition, the mixture was further stirred at 70 DEG C for 3 hours to terminate the reaction, thereby preparing an aqueous dispersion containing the binder in the particulate polymer.
그리고, 얻어진 결착재의 체적 평균 입자경 및 유리 전이 온도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the volume average particle diameter and the glass transition temperature of the obtained binder were measured. The results are shown in Table 1.
<기능층용 조성물의 조제><Preparation of Composition for Functional Layer>
비도전성 무기 입자 A로서의 황산바륨 입자(밀도: 4.4g/㎤, 비표면적: 3.0㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.70㎛) 70부와, 비도전성 무기 입자 B로서의 황산바륨 입자(밀도: 4.1g/㎤, 비표면적: 12.5g/㎡, 체적 평균 입자경: 0.27㎛) 30부와, 분산제로서의 폴리카르복실산암모늄염 2.5부에 대해, 고형분 농도가 50 질량%가 되도록 물을 첨가하고, 분산 장치(아시자와파인테크 제조, 제품명 「LMZ-015」)를 이용하여 분산시켰다. 또한, 분산은 직경 0.4mm 비즈를 사용하여, 원주속도 6m/초, 유량 0.3L/분으로 실시했다. 그 후, 얻어진 분산액에 점도 조정제로서 폴리아크릴아미드의 수용액(고형분 농도: 15 질량%)을 고형분 상당으로 1.5부 첨가하여 혼합했다. 계속해서, 결착재의 수분산액을 고형분 상당으로 5부, 및 젖음제로서의 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합체 0.2부를 각각 첨가하고, 고형분 농도가 40 질량%가 되도록 물을 첨가하여 혼합하여, 슬러리상의 기능층용 조성물을 얻었다.70 parts of barium sulfate particles (density: 4.4 g / cm 3, specific surface area: 3.0 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.70 탆) as non-conductive inorganic particles A and 70 parts of barium sulfate particles (density: Water) was added to 30 parts of a polycarboxylic acid ammonium salt as a dispersing agent and 2.5 parts of a polycarboxylic acid ammonium salt as a dispersant so as to have a solid content concentration of 50 mass% LMZ-015 ", manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd.). The dispersion was carried out using 0.4 mm diameter beads at a circumferential speed of 6 m / sec and a flow rate of 0.3 L / min. Thereafter, 1.5 parts of an aqueous solution of polyacrylamide (solids concentration: 15% by mass) corresponding to the solid content was added to the obtained dispersion solution as a viscosity adjusting agent and mixed. Subsequently, 5 parts of the aqueous dispersion of the binder corresponding to the solid content and 0.2 part of the ethylene oxide-propylene oxide copolymer as the wetting agent were added, and water was added thereto so as to have a solid content concentration of 40% by mass, A composition was obtained.
그리고, 얻어진 기능층용 조성물의 점도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the viscosity of the obtained composition for a functional layer was measured. The results are shown in Table 1.
<세퍼레이터의 제작><Fabrication of Separator>
습식법에 의해 제조된 폭 250mm, 길이 1000m, 두께 12㎛의 단층의 폴리에틸렌제의 세퍼레이터 기재(걸리값: 155초/100cc)를 준비했다. 그리고, 세퍼레이터 기재 상에 기능층용 조성물을 건조 후의 두께가 1.0㎛가 되도록 그라비아코터를 이용하여 20m/분의 속도로 도포하고, 계속해서 50℃의 건조로에서 건조하여 기능층(다공막층)을 가진 기능층 장착 세퍼레이터를 제작하고, 이를 권취했다.A separator base made of polyethylene having a width of 250 mm, a length of 1000 m, and a thickness of 12 占 퐉 manufactured by a wet method (gel value: 155 sec / 100 cc) was prepared. Then, the composition for the functional layer was applied on the separator base material at a rate of 20 m / min using a gravure coater so that the thickness after drying was 1.0 탆, and then dried in a drying furnace at 50 캜 to form a functional layer (porous film layer) A functional layer-mounted separator was produced and wound thereon.
그리고, 기능층의 두께, 밀도 및 필 강도를 측정함과 동시에, 얻어진 세퍼레이터의 내열성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Then, the thickness, density and fill strength of the functional layer were measured, and the heat resistance of the resulting separator was evaluated. The results are shown in Table 1.
<부극의 제작><Fabrication of negative electrode>
교반기 장착 5MPa 내압 용기에 1,3-부타디엔 33부, 이타콘산 3.5부, 스티렌 63.5부, 유화제로서의 도데실벤젠술폰산나트륨 0.4부, 이온 교환수 150부 및 중합 개시제로서의 과황산칼륨 0.5부를 넣고, 충분히 교반한 후, 50℃로 가온하여 중합을 개시했다. 중합 전화율이 96%가 된 시점에서 냉각하고, 반응을 정지시켜 입자상 결착재(SBR)를 포함하는 혼합물을 얻었다. 그리고, 입자상 결착재를 포함하는 혼합물에 5% 수산화나트륨 수용액을 첨가하여, pH 8로 조정한 후, 가열 감압 증류에 의해 미반응 단량체의 제거를 실시했다. 그 후, 30℃ 이하까지 냉각하여, 입자상 결착재를 포함하는 수분산액을 얻었다.33 parts of 1,3-butadiene, 3.5 parts of itaconic acid, 63.5 parts of styrene, 0.4 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, 150 parts of ion-exchanged water and 0.5 parts of potassium persulfate as a polymerization initiator were placed in a 5 MPa pressure vessel equipped with a stirrer, After stirring, the mixture was heated to 50 DEG C to initiate polymerization. When the polymerization conversion rate reached 96%, the reaction mixture was cooled and the reaction was stopped to obtain a mixture containing particulate binder (SBR). Then, a 5% aqueous solution of sodium hydroxide was added to the mixture containing the particulate binder, adjusted to pH 8, and then unreacted monomers were removed by distillation under reduced pressure by heating. Thereafter, the mixture was cooled to 30 DEG C or lower to obtain an aqueous dispersion containing particulate binder.
계속해서, 부극 활물질로서의 인조 흑연(체적 평균 입자경: 15.6㎛) 100부, 점도 조정제로서의 카르복시메틸셀룰로스나트륨염(닛폰세이시사 제조, 제품명 「MAC350HC」)의 2% 수용액을 고형분 상당으로 1부 및 고형분 농도가 68%가 되는 양의 이온 교환수를 25℃에서 60분간 혼합했다. 또한, 이온 교환 수로 고형분 농도를 62%로 조정한 후, 25℃에서 15분간 혼합했다. 얻어진 혼합액에 입자상 결착재를 고형분 상당으로 1.5부와 이온 교환수를 넣고, 최종 고형분 농도가 52%가 되도록 조정하여, 다시 10분간 혼합했다. 얻어진 혼합물을 감압하에서 탈포 처리하여 유동성이 좋은 이차전지 부극용 슬러리 조성물을 얻었다.Subsequently, 100 parts of artificial graphite (volume average particle diameter: 15.6 mu m) serving as a negative electrode active material, 1 part of a 2% aqueous solution of carboxymethylcellulose sodium salt (product name "MAC350HC", product of Nippon Seisai Co., Exchanged water having a concentration of 68% was mixed at 25 DEG C for 60 minutes. Further, the solid content concentration was adjusted to 62% with ion-exchanged water, and the mixture was then mixed at 25 占 폚 for 15 minutes. To the resulting mixed solution, 1.5 parts of the particulate binder corresponding to the solid content and ion-exchanged water were added, and the final solid content concentration was adjusted to 52%, followed by further mixing for 10 minutes. The obtained mixture was subjected to defoaming treatment under reduced pressure to obtain a slurry composition for a secondary battery negative electrode having good flowability.
그리고, 얻어진 부극용 슬러리 조성물을 콤마코터로 집전체인 두께 20㎛의 구리박 상에 건조 후의 막두께가 150㎛ 정도가 되도록 도포하고, 건조시켰다. 이 건조는 구리박을 0.5m/분의 속도로 60℃의 오븐 내를 2분간에 걸쳐 반송함으로써 실시했다. 그 후, 120℃에서 2분간 가열 처리하여 프레스 전의 부극 원단을 얻었다. 이 프레스 전의 부극 원단을 롤프레스로 압연하여, 부극 합재층의 두께가 80㎛인 프레스 후의 부극을 얻었다.Then, the resulting negative electrode slurry composition was coated on a copper foil having a thickness of 20 mu m as a current collector by a comma coater so as to have a thickness of about 150 mu m after drying and dried. This drying was carried out by conveying the copper foil in an oven at 60 ° C for 2 minutes at a speed of 0.5 m / min. Thereafter, the resultant was heat-treated at 120 DEG C for 2 minutes to obtain a negative electrode cloth before pressing. The negative electrode raw material before this press was rolled by a roll press to obtain a pressed negative electrode having a thickness of the negative electrode composite material layer of 80 mu m.
<정극의 제작>≪ Preparation of positive electrode &
정극 활물질로서의 LiCoO2(체적 평균 입자경: 12㎛) 100부, 도전재로서의 아세틸렌블랙(덴키카가쿠코교사 제조, 제품명 「HS-100」) 2부, 결착재로서의 폴리불화비닐리덴(쿠레하사 제조, 제품명 「#7208」)을 고형분 상당으로 2부, 및 N-메틸피롤리돈을 혼합하여 고형분 농도를 70%로 했다. 이들을 플래네터리 믹서에 의해 혼합하여, 정극용 슬러리 조성물을 얻었다.100 parts of LiCoO 2 (volume average particle diameter: 12 탆) as a positive electrode active material, 2 parts of acetylene black (product name: "HS-100" manufactured by Denki Kagaku K.K.) as a conductive material, polyvinylidene fluoride , Product name "# 7208 ") as solid content, and N-methylpyrrolidone were mixed to give a solid concentration of 70%. These were mixed by a planetary mixer to obtain a positive electrode slurry composition.
얻어진 정극용 슬러리 조성물을 콤마코터로 집전체인 두께 20㎛의 알루미늄박 상에 건조 후의 막두께가 150㎛ 정도가 되도록 도포하여 건조시켰다. 이 건조는 알루미늄박을 0.5m/분의 속도로 60℃의 오븐 내를 2분간에 걸쳐 반송함으로써 실시했다. 그 후, 120℃에서 2분간 가열 처리하여 프레스 전의 정극 원단을 얻었다. 이 프레스 전의 정극 원단을 롤프레스로 압연하여, 정극 합재층의 두께가 80㎛인 프레스 후의 정극을 얻었다.The resulting positive electrode slurry composition was coated on an aluminum foil having a thickness of 20 mu m as a current collector by a comma coater so as to have a thickness of about 150 mu m after drying and dried. This drying was carried out by conveying the aluminum foil in an oven at 60 캜 for 2 minutes at a speed of 0.5 m / min. Thereafter, it was heat-treated at 120 DEG C for 2 minutes to obtain a positive electrode cloth before pressing. The cathode raw material before this press was rolled by a roll press to obtain a pressed positive electrode having a thickness of the positive electrode composite material layer of 80 mu m.
<이차전지의 제조>≪ Preparation of Secondary Battery >
얻어진 프레스 후의 정극을 49cm×5cm로 잘라내어 정극 합재층 측의 표면이 상측이 되도록 놓고, 그 위에 120cm×5.5cm로 잘라낸 기능층 장착 세퍼레이터를 정극 합재층과 기능층이 대향하고, 또한 정극이 세퍼레이터의 길이 방향 좌측에 위치하도록 배치했다. 또한, 상기에서 얻어진 프레스 후의 부극을 50cm×5.2cm로 잘라내고, 이것을 세퍼레이터 상에 부극 합재층 측의 표면이 세퍼레이터에 마주보도록, 또한 부극이 세퍼레이터의 길이 방향 우측에 위치하도록 배치했다. 이것을 권회기에 의해 세퍼레이터의 길이 방향의 한가운데를 중심으로 권회하여, 권회체를 얻었다. 이 권회체를 60℃, 0.5Mpa로 프레스하여 편평체로 하고, 전지의 외장으로서의 알루미늄 포장재 외장으로 감싸고, 전해액(용매: 에틸렌카보네이트/디에틸카보네이트/비닐렌카보네이트(체적 혼합비)=68.5/30/1.5, 전해질: 농도 1M의 LiPF6)을 공기가 남지 않도록 주입하고, 또한 알루미늄 포장재 외장의 개구를 밀봉하기 위해, 150℃의 히트시일을 하여 알루미늄 포장재 외장을 폐구했다. 그 후, 권회체와 외장체인 알루미늄 포장재 외장을 60℃, 0.5MPa로 프레스하여, 비수계 이차전지로서 방전 용량 1000mAh의 권회형 리튬 이온 이차전지를 제조했다.The obtained positive electrode was cut into 49 cm x 5 cm and the surface on the side of the positive electrode composite layer was placed on the upper side. A functional layer-mounted separator cut out thereon with a size of 120 cm x 5.5 cm was formed on the positive electrode composite material layer and the functional layer, So as to be located on the left side in the longitudinal direction. The negative electrode thus obtained was cut out to a size of 50 cm x 5.2 cm and placed on the separator such that the surface of the negative electrode composite material layer side was opposed to the separator and the negative electrode was located on the right side in the longitudinal direction of the separator. This was wound around the center in the longitudinal direction of the separator by a winding machine to obtain a winding body. This rolled body was pressed at 60 占 폚 and 0.5 MPa to form a flat body and wrapped in an aluminum casing as an exterior of the battery. The electrolytic solution (solvent: ethylene carbonate / diethyl carbonate / vinylene carbonate (volume ratio) = 68.5 / 30 / 1.5 , Electrolyte: LiPF 6 with a concentration of 1M) was poured in such a manner that air was not left. Further, to seal the opening of the casing of the aluminum casing, the casing of the aluminum casing was closed by heat sealing at 150 ° C. Thereafter, the wound body and the outer casing of the aluminum casing were pressed at 60 DEG C and 0.5 MPa to produce a wound lithium ion secondary battery having a discharge capacity of 1000 mAh as a non-aqueous secondary battery.
얻어진 리튬 이온 이차전지에 대해, 저온 출력 특성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.The low-temperature output characteristics of the obtained lithium ion secondary battery were evaluated. The results are shown in Table 1.
(실시예 2~3)(Examples 2 to 3)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배합량을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.The composition for the functional layer, the separator, the negative electrode and the non-conductive inorganic particle B were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts of the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B were changed as shown in Table 1, , A positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(실시예 4~5)(Examples 4 to 5)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A로서 실시예 4에서는 황산바륨 입자(밀도: 4.4g/㎤, 비표면적: 2.1㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.90㎛)를 사용하고, 실시예 5에서는 황산바륨 입자(밀도: 4.4g/㎤, 비표면적: 8.3㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.50㎛)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Barium sulfate particles (density: 4.4 g / cm 3, specific surface area: 2.1 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.90 탆) were used as non-conductive inorganic particles A in Example 4, 5, a composition for a binder, a functional layer, a separator, and a negative electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that barium sulfate particles (density: 4.4 g / cm 3, specific surface area: 8.3 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.50 μm) , A positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(실시예 6~7)(Examples 6 to 7)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 B로서 실시예 6에서는 황산바륨 입자(밀도: 4.1g/㎤, 비표면적: 15.0㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.17㎛)를 사용하고, 실시예 7에서는 황산바륨 입자(밀도: 4.1g/㎤, 비표면적: 20.0㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.06㎛)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Barium sulfate particles (density: 4.1 g / cm 3, specific surface area: 15.0 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.17 탆) were used as non-conductive inorganic particles B in Example 6, 7, a binder, a composition for a functional layer, a separator, and a negative electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that barium sulfate particles (density: 4.1 g / cm 3, specific surface area: 20.0 m 2 / g, volume average particle diameter: , A positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(실시예 8)(Example 8)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A로서 티탄산바륨 입자(밀도: 6.02g/㎤, 비표면적: 2.3㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.50㎛)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Same as Example 1 except that barium titanate particles (density: 6.02 g / cm 3, specific surface area: 2.3 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.50 μm) were used as non-conductive inorganic particles A at the time of preparing the composition for the functional layer. To prepare a binder, a composition for a functional layer, a separator, a negative electrode, a positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(실시예 9~10)(Examples 9 to 10)
기능층용 조성물의 조제 시에, 결착재의 배합량을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.A composition for a binder, a functional layer, a separator, a negative electrode, a positive electrode and a secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the formulation amount of the binder was changed as shown in Table 1 at the preparation of the composition for the functional layer. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(비교예 1~2)(Comparative Examples 1 and 2)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B의 배합량을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.The composition for the functional layer, the separator, the negative electrode and the non-conductive inorganic particle B were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts of the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B were changed as shown in Table 1, , A positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A로서 질화지르코늄 입자(밀도: 7.09g/㎤, 비표면적: 1.4㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.5㎛)를 사용하고, 비도전성 무기 입자 B로서 질화지르코늄 입자(밀도: 7.09g/㎤, 비표면적: 50㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.05㎛)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조하려고 했는데, 기능층용 조성물의 분산성 및 유동성이 나쁘고, 기능층용 조성물의 평가, 및 세퍼레이터 및 이차전지 제조가 불가능했다.(Density: 7.09 g / cm 3, specific surface area: 1.4 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.5 탆) was used as non-conductive inorganic particles A, and as non-conductive inorganic particles B A composition for a functional layer, a separator, a negative electrode, and a positive electrode were prepared in the same manner as in Example 1 except that zirconium nitride particles (density: 7.09 g / cm 3, specific surface area: 50 m 2 / g, volume average particle diameter: And a secondary battery. However, the dispersibility and fluidity of the composition for the functional layer was poor, and it was impossible to evaluate the composition for the functional layer and to manufacture the separator and the secondary battery.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 B로서 황산바륨 입자(밀도: 4.0g/㎤, 비표면적: 74㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.03㎛)를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Same as Example 1 except that barium sulfate particles (density: 4.0 g / cm 3, specific surface area: 74 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.03 μm) were used as non-conductive inorganic particles B at the preparation of the composition for the functional layer To prepare a binder, a composition for a functional layer, a separator, a negative electrode, a positive electrode and a secondary battery. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(비교예 5)(Comparative Example 5)
기능층용 조성물의 조제 시에, 비도전성 무기 입자 A로서 알루미나 입자(밀도: 3.94g/㎡, 비표면적: 4.0㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.6㎛)를 사용하고, 비도전성 무기 입자 B로서 알루미나 입자(밀도: 3.94g/㎥, 비표면적: 6.1㎡/g, 체적 평균 입자경: 0.3㎛)을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 결착재, 기능층용 조성물, 세퍼레이터, 부극, 정극 및 이차전지를 제조했다. 그리고, 실시예 1과 동일하게 하여 각종 평가를 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.(Density: 3.94 g / m 2, specific surface area: 4.0 m 2 / g, volume average particle diameter: 0.6 탆) was used as the non-conductive inorganic particle A, and alumina The composition for a functional layer, the separator, the negative electrode, the positive electrode and the secondary (positive electrode) were prepared in the same manner as in Example 1, except that the particles (density: 3.94 g / m 3, specific surface area: 6.1 m 2 / g, volume average particle diameter: A battery was produced. Various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
표 1로부터, 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가진 비도전성 무기 입자 A와, 소정의 밀도를 가진 비도전성 무기 입자 B를 소정의 비율로 병용하고, 또한 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비의 크기를 소정의 범위 내로 한 실시예 1~10에서는 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘할 수 있는 기능층을 얇은 두께로 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.From Table 1, it can be seen that the non-conductive inorganic particle A having a predetermined density and volume average particle diameter and the non-conductive inorganic particle B having a predetermined density are used in combination at a predetermined ratio, In Examples 1 to 10 in which the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B was within a predetermined range, the functional layer having excellent peel strength and protective function and capable of exhibiting excellent low- It can be seen that the thickness can be formed.
또한, 표 1로부터, 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가진 비도전성 무기 입자 A의 비율이 너무 적은 비교예 1에서는, 이차전지의 저온 출력 특성이 저하해버리고, 소정의 밀도 및 체적 평균 입자경을 가진 비도전성 무기 입자 A의 비율이 너무 많은 비교예 2에서는 기능층의 보호 기능이 저하해버리는 것을 알 수 있다. 또한, 표 1로부터 비도전성 무기 입자 A, B의 밀도가 너무 높은 비교예 3에서는 기능층용 조성물의 분산성이 악화되어, 기능층을 형성할 수 없는 것을 알 수 있다. 또한, 표 1로부터 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 너무 작은 비교예 4에서는 기능층의 필 강도 및 이차전지의 저온 출력 특성이 저하해버리는 것을 알 수 있다. 또한, 표 1로부터, 소정의 밀도를 가지지 않는 비도전성 무기 입자 A 및 비도전성 무기 입자 B를 사용한 비교예 5에서는 기능층의 보호 기능이 저하해버리는 것을 알 수 있다.From Table 1, in Comparative Example 1 in which the ratio of the non-conductive inorganic particles A having a predetermined density and volume average particle diameter was too small, the low-temperature output characteristics of the secondary battery were lowered, and the density and the volume average particle diameter The protective function of the functional layer is lowered in Comparative Example 2 in which the ratio of the non-conductive inorganic particles A is too large. From Table 1, it can be seen that in Comparative Example 3 in which the density of the non-conductive inorganic particles A and B is too high, the dispersibility of the composition for the functional layer deteriorates and the functional layer can not be formed. In Comparative Example 4 in which the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A was too small as shown in Table 1, the peel strength of the functional layer and the low- Able to know. In addition, it can be seen from Table 1 that the protective function of the functional layer is lowered in Comparative Example 5 using the non-conductive inorganic particle A and the non-conductive inorganic particle B having no predetermined density.
산업상 이용 가능성 Industrial availability
본 발명에 의하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 형성할 수 있는 비수계 이차전지 기능층용 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery functional layer composition capable of forming a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low-temperature output characteristics in a secondary battery .
또한, 본 발명에 의하면, 우수한 필 강도 및 보호 기능을 가지며, 또한 이차전지에 우수한 저온 출력 특성을 발휘시킬 수 있는 비수계 이차전지용 기능층을 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a functional layer for a non-aqueous secondary battery capable of exhibiting excellent peel strength and protective function and exhibiting excellent low-temperature output characteristics in a secondary battery.
또한, 본 발명에 의하면 저온 출력 특성 등의 전지 특성이 우수한 비수계 이차전지를 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery having excellent battery characteristics such as low-temperature output characteristics.
Claims (9)
상기 비도전성 입자는 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 상기 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B를 혼합하여 이루어지는 혼합물을 포함하고,
상기 혼합물 중의 상기 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하이고,
상기 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05배 이상 0.6배 이하인, 비수계 이차전지 기능층용 조성물.
A non-aqueous secondary battery functional layer composition comprising non-conductive particles and a binder,
Conductive particles having a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3 and having a volume average particle diameter of not less than 0.5 탆 and not more than 1.0 탆 and a non-conductive inorganic particle A having a density of not less than 4 g / cm 3 and not more than 7 g / cm 3, And a non-conductive inorganic particle B having a particle diameter smaller than that of the non-conductive inorganic particle A,
The ratio of the non-conductive inorganic particles A in the mixture is 50% by mass or more and 90% by mass or less,
Wherein the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.05 times or more and 0.6 times or less.
상기 비도전성 입자 100질량부당 상기 결착재를 1질량부 이상 20질량부 이하의 비율로 함유하는, 비수계 이차전지 기능층용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the binder is contained in an amount of 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the non-conductive particles.
상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경이 0.05㎛ 이상 0.3㎛ 미만인, 비수계 이차전지 기능층용 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the non-conductive inorganic particles B have a volume-average particle diameter of at least 0.05 탆 and less than 0.3 탆.
폴리아크릴아미드를 더 함유하는, 비수계 이차전지 기능층용 조성물.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A composition for a nonaqueous secondary battery functional layer further comprising a polyacrylamide.
A functional layer for a nonaqueous secondary battery, formed by using the composition for a nonaqueous secondary battery functional layer according to any one of claims 1 to 4.
두께가 0.5㎛ 이상 2㎛ 이하인, 비수계 이차전지용 기능층.
6. The method of claim 5,
A functional layer for a non-aqueous secondary battery, wherein the thickness is 0.5 占 퐉 or more and 2 占 퐉 or less.
밀도가 2.0g/㎤ 이상 3.0g/㎤ 이하인, 비수계 이차전지용 기능층.
The method according to claim 5 or 6,
Functional layer for a non-aqueous secondary battery, wherein the density is 2.0 g / cm3 or more and 3.0 g / cm3 or less.
A non-aqueous secondary battery comprising the functional layer for a non-aqueous secondary battery according to any one of claims 5 to 7.
밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 비도전성 무기 입자 A와, 밀도가 4g/㎤ 이상 7g/㎤ 이하이고, 또한 체적 평균 입자경이 상기 비도전성 무기 입자 A보다 작은 비도전성 무기 입자 B와, 결착재를 상기 비도전성 무기 입자 A 및 상기 비도전성 무기 입자 B의 합계에 대한 상기 비도전성 무기 입자 A의 비율이 50 질량% 이상 90 질량% 이하가 되도록 혼합하는 공정을 포함하고,
상기 비도전성 무기 입자 A의 체적 평균 입자경에 대한 상기 비도전성 무기 입자 B의 체적 평균 입자경의 비가 0.05배 이상 0.6배 이하인, 비수계 이차전지 기능층용 조성물의 제조 방법.A method for producing a composition for a non-aqueous secondary battery functional layer comprising non-conductive particles and a binder,
And a non-conductive inorganic particle A having a density of 4 g / cm 3 or more and 7 g / cm 3 or less and a volume average particle diameter of 0.5 to 1.0 m, and a non-conductive inorganic particle A having a density of 4 g / cm 3 to 7 g / Conductive inorganic particles B smaller than the inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles A in a proportion of 50% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total of the non-conductive inorganic particles A and the non-conductive inorganic particles B So as to be mixed,
Wherein the ratio of the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles B to the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles A is 0.05 times or more and 0.6 times or less.
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