KR20190082977A - A binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, a hydrogel using the same, and a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode using the same, a nonaqueous electrolyte battery negative electrode, and a nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

A binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, a hydrogel using the same, and a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode using the same, a nonaqueous electrolyte battery negative electrode, and a nonaqueous electrolyte battery Download PDF

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Abstract

본 발명은, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염 및 가교제를 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물, 및 그것을 이용한 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수 전해질 전지 부극, 및 비수 전해질 전지 등에 관한 것이다.The present invention relates to a binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode containing a neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid copolymer in which? -Olefins and maleic acid are copolymerized and a crosslinking agent, a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode using the binder composition, An electrolyte battery negative electrode, and a nonaqueous electrolyte battery.

Description

비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물 및 그것을 원료로 하는 하이드로 겔, 및 그것을 이용한 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수 전해질 전지 부극, 및 비수 전해질 전지A binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, a hydrogel using the same, and a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode using the same, a nonaqueous electrolyte battery negative electrode, and a nonaqueous electrolyte battery

본 발명은, 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물 및 그것을 원료로 하는 하이드로 겔, 및 그것을 이용한 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물, 비수 전해질 전지 부극, 및 비수 전해질 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, a hydrogel using the same as a raw material, a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode using the same, a nonaqueous electrolyte battery negative electrode, and a nonaqueous electrolyte battery.

최근 휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 패드형 정보 단말 기기 등의 휴대 단말의 보급이 현저하다. 이들 휴대 단말의 전원에 이용되고 있는 이차전지에는, 리튬 이온 이차전지가 많이 사용되고 있다. 휴대 단말은, 보다 쾌적한 휴대성이 요구되기 때문에, 소형화, 박형화, 경량화, 고성능화가 급속히 진행되어, 여러 가지 장소에서 이용되게 되었다. 이 동향은 현재도 계속되고 있고, 휴대 단말에 사용되는 전지에도 소형화, 박형화, 경량화, 고성능화가 더 요구되고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, the spread of mobile terminals such as portable telephones, notebook personal computers, and padded information terminal devices has been remarkable. Lithium ion secondary batteries are widely used in secondary batteries used for power supply of these portable terminals. Since portable terminals are required to have more comfortable portability, miniaturization, thinning, light weight, and high performance have been rapidly progressed and they have been used in various places. This trend is still continuing, and battery cells used in portable terminals are required to be smaller in size, thinner, lighter, and have higher performance.

리튬 이온 이차전지 등의 비수 전해질 전지는, 정극과 부극을 세퍼레이터를 개재하여 설치하고, LiPF6, LiBF4 LiTFSI(리튬(비스트리플루오로메틸술포닐이미드)), LiFSI(리튬(비스플루오로술포닐이미드))와 같은 리튬염을 에틸렌카보네이트 등의 유기 액체에 용해시킨 전해액과 함께 용기 내에 수납한 구조를 갖는다.A non-aqueous electrolyte cell such as a lithium ion secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode provided with a separator interposed therebetween, and is made of LiPF 6 , LiBF 4 LiTFSI (lithium (bistrifluoromethylsulfonylimide)), LiFSI (lithium (bis Sulfonyl imide)) in an organic liquid such as ethylene carbonate or the like, together with an electrolytic solution.

상기 부극 및 정극은, 통상, 바인더 및 증점제를 물에 용해, 또는 분산시키고, 이것에 활물질, 필요에 따라서 도전 조제(도전 부여제) 등을 혼합하여 얻어지는 전극용 슬러리(이하, 간단히 슬러리라고 하는 경우가 있음)를 집전체에 도포하여, 물을 건조함으로써, 혼합층으로서 결착시켜 형성된다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 부극은, 활물질인 리튬 이온 흡장·방출 가능한 탄소질 재료, 및, 필요에 따라서 도전 조제의 아세틸렌 블랙 등을, 구리 등의 집전체에 이차전지 전극용 바인더에 의해 상호 결착시킨 것이다. 한편, 정극은, 활물질인 LiCoO2 등, 및, 필요에 따라서 부극과 마찬가지의 도전 조제를, 알루미늄 등의 집전체에 이차전지 전극용 바인더를 이용하여 상호 결착시킨 것이다.The negative electrode and the positive electrode are usually prepared by dissolving or dispersing a binder and a thickening agent in water and adding an active material and a conductive auxiliary agent (a conductive agent) Is applied to the current collector, and the water is dried to bind as a mixed layer. More specifically, for example, the negative electrode can be made of a carbonaceous material capable of intercalating and deintercalating lithium ions, which is an active material, and, if necessary, acetylene black or the like of a conductive auxiliary, by a binder for a secondary battery electrode It is mutual adhesion. On the other hand, the positive electrode is obtained by binding LiCoO 2 as an active material and, if necessary, a conductive auxiliary agent similar to that of the negative electrode to a collector such as aluminum using a binder for a secondary battery electrode.

지금까지, 수(水)매체용의 바인더로서, 스티렌-부타디엔 고무 등의 디엔계 고무나 폴리아크릴산 등의 아크릴계가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2). 증점제로서는 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스, 히드록시프로폭시셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스·나트륨염(CMC-Na), 폴리아크릴산 소다 등을 들 수 있지만, 이 중에서 CMC-Na가 자주 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3).Heretofore, dienic rubbers such as styrene-butadiene rubber and acrylic rubbers such as polyacrylic acid have been used as binders for water (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Examples of the thickening agent include methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropoxycellulose, carboxymethylcellulose sodium salt (CMC-Na), and sodium polyacrylate. Of these, CMC-Na is frequently used (For example, Patent Document 3).

그러나, 스티렌-부타디엔 고무 등의 디엔계 고무는, 구리 등의 금속 집전극과의 접착성이 낮아, 집전극과 전극재의 밀착성을 높이기 위하여 사용량을 낮출 수 없다는 문제가 있다. 또, 충방전시에 발생하는 열에 대하여 약하고, 용량유지율이 낮다는 문제도 있다. 한편으로, 폴리아크릴산 소다에서는, 스티렌-부타디엔 고무계보다 높은 접착성을 나타내지만, 전기 저항이 높고, 또한, 전극이 단단해져 인성(靭性)이 부족해지기 때문에, 전극이 쉽게 깨진다는 과제가 있다. 최근에는, 휴대 단말의 사용 시간의 연장이나 충전 시간의 단축 등의 요망이 높아지고, 전지의 고용량화(저저항화), 수명(사이클 특성), 충전 속도(레이트 특성)의 향상이 급선무가 되어 있는 가운데, 특히 장해가 되고 있다.However, the diene-based rubber such as styrene-butadiene rubber has a low adhesiveness to a metal collecting electrode such as copper and has a problem that the amount of use can not be lowered in order to improve the adhesion between the collecting electrode and the electrode material. In addition, there is a problem in that it is weak against heat generated during charging / discharging, and the capacity retention rate is low. On the other hand, sodium polyacrylate exhibits higher adhesiveness than the styrene-butadiene rubber type, but has a problem that the electrode is easily broken because the electrical resistance is high and the electrode is hardened and the toughness is insufficient. In recent years, there has been an increasing demand for extending the operating time of portable terminals and shortening the charging time, and there is a pressing need to improve the capacity (low resistance), life (cycle characteristics) and charging speed , Which are particularly troublesome.

비수 전해질 전지에 있어서, 전지 용량은 활물질의 양에 영향받기 때문에, 전지라는 한정된 공간 내에서 활물질을 증가시키기 위해서는, 바인더 및 증점제의 양을 억제하는 것이 유효하다. 또, 레이트 특성에 대해서도, 전자의 이동의 용이함에 영향받기 때문에, 비도전성으로 전자의 이동을 방해하는 바인더 및 증점제의 양을 억제하는 것이 유효하다. 그러나, 바인더 및 증점제의 양을 적게 하면, 집전극과 전극재 및 전극 내의 활물질간의 결착성이 저하되고, 장시간의 사용에 대한 내구성(전지 수명)이 현저하게 저하될 뿐만 아니라, 전극으로서 무른 것이 되어버린다. 이와 같이, 지금까지, 집전극과 전극재의 결착성을 보지(保持)하고, 전극으로서의 인성을 보지한 채 전지 용량 등의 전지 특성의 향상을 도모하기는 곤란했다.In the non-aqueous electrolyte cell, since the battery capacity is influenced by the amount of the active material, it is effective to suppress the amount of the binder and the thickener in order to increase the active material within a limited space of the battery. Also, with respect to the rate characteristic, it is effective to suppress the amount of the binder and the thickener which obstruct the movement of electrons in a non-conductive manner because it is influenced by the ease of electron transfer. However, if the amount of the binder and the thickening agent is decreased, the binding property between the collector electrode and the electrode material and the active material in the electrode deteriorates, durability (battery life) for long-term use is remarkably lowered, Throw away. In this way, until now, it has been difficult to improve the battery characteristics such as the battery capacity while holding the tackiness between the collector electrode and the electrode material and holding the toughness as the electrode.

본 발명은 상기 과제 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 바인더로서의 기능, 즉, 전극으로서의 인성을 손상하지 않고, 비수 전해질 전지에 있어서의 전지 특성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve battery characteristics in a non-aqueous electrolyte battery without deteriorating the function as a binder, that is, toughness as an electrode.

또한, 본 발명은, 활물질간 및 집전극과의 결착성을 손상하지 않고, 비수 전해질 전지에 있어서의 전지 특성의 향상을 도모하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve the battery characteristics in the non-aqueous electrolyte battery without deteriorating the bondability between the active material and the collector electrode.

일본 공개특허 특개2000-67917호 공보Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-67917 일본 공개특허 특개2008-288214호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-288214 일본 공개특허 특개2014-13693호 공보Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-13693

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 하기 구성의 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물을 사용함으로써, 상기 목적을 달성한다는 것을 발견하고, 이 지견에 기초하여 더 검토를 거듭함으로써 본 발명을 완성하였다.DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have found that the above objects can be achieved by using a binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode having the following constitution, .

즉, 본 발명의 일 국면에 관련된 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물(이하, 간단히 바인더 조성물이라고도 칭함)은, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류에 의해 가교한 구조를 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물로서, 상기 바인더 조성물을 10 중량% 함유하는 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼15000 mPa·s인 것을 특징으로 한다.That is, the binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode according to one aspect of the present invention (hereinafter, simply referred to as a binder composition) is prepared by dissolving a neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid copolymer in which? -Olefins and maleic acid are copolymerized, A binder composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode comprising a structure crosslinked by amines, wherein the aqueous solution containing 10 wt% of the binder composition has a viscosity at 25 ° C and a shear rate of 40 s -1 of 1800 mPa · s to 15000 mPa · s s.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

본 실시 형태의 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물은, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류에 의해 가교한 구조를 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물로서, 상기 바인더 조성물을 10 중량% 함유하는 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼15000 mPa·s인 것을 특징으로 한다.The binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode of the present embodiment is a binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode containing a structure in which a neutralized salt of an alpha -olefin-maleic acid copolymer in which alpha -olefins and maleic acid are copolymerized is crosslinked with polyamines The binder composition is characterized in that the aqueous solution containing 10 wt% of the binder composition has a viscosity at 25 ° C and a shear rate of 40 s -1 of 1800 mPa · s to 15000 mPa · s.

이와 같은 구성에 의하면, 결착성과 인성을 구비한 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물을 얻을 수 있고, 또한 그것을 이용하여, 비수 전해질 전지의 전지 특성의 향상을 실현할 수 있다.According to such a constitution, a binder composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode having binding properties and toughness can be obtained, and the battery characteristics of the nonaqueous electrolyte battery can be improved by using the same.

본 실시 형태에 있어서, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체는, α-올레핀에 기초하는 단위 (A)와 말레산류에 기초하는 단위 (B)로 이루어진다. (A) 및 (B)의 각 성분은 (A)/(B)(몰비)가 1/1∼1/3을 만족하는 것이 바람직하다. 또, 평균 분자량이 10,000∼500,000인 선상(線狀) 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다.In the present embodiment, the? -Olefin-maleic acid copolymer in which the? -Olefins and the maleic acid are copolymerized is composed of the? -Olefin-based unit (A) and the maleic acid-based unit (B). Each of the components (A) and (B) preferably satisfies (A) / (B) (molar ratio) from 1/1 to 1/3. It is also preferable to be a linear random copolymer having an average molecular weight of 10,000 to 500,000.

본 실시 형태에 있어서, α-올레핀류에 기초하는 단위 (A)란 일반식 -CH 2CR1R2-(식 중, R1 및 R2는 동일해도 되고 서로 달라도 되며, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 알케닐기를 나타냄)로 나타내어지는 구성을 의미한다. 또, 본 실시 형태에서 사용하는 α-올레핀이란, α 위치에 탄소-탄소 불포화 이중 결합을 갖는 직쇄상 또는 분기상의 올레핀이다. 특히, 탄소수 2∼12, 특히 2∼8인 올레핀이 바람직하다. 사용할 수 있는 대표적인 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, n-부틸렌, 이소부틸렌, n-펜텐, 이소프렌, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, n-헥센, 2-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 2-에틸-1-부텐, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔, 2,3-디메틸부타디엔, 2,5-펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 2,2,4-트리메틸-1-펜텐, 스티렌, α-메틸스티렌, 파라메틸스티렌, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히, 입수성, 중합성, 생성물의 안정성이라는 관점에서, 이소부틸렌이 바람직하다. 여기서 이소부틸렌이란, 이소부틸렌을 주성분으로서 포함하는 혼합물, 예를 들면, BB 유분(留分)(C4 유분)도 포함한다. 이들 올레핀류는 단독으로 이용해도 되고 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.In the present embodiment, the unit (A) based on? -Olefins means a group represented by the general formula -CH 2 CR 1 R 2 - (wherein R 1 and R 2 may be the same or different and each is hydrogen, Lt; 10 > represents an alkyl group or an alkenyl group). The? -Olefin used in the present embodiment is a straight chain or branched olefin having a carbon-carbon unsaturated double bond at the? -Position. In particular, olefins having from 2 to 12, in particular from 2 to 8, carbon atoms are preferred. Representative examples which can be used are ethylene, propylene, n-butylene, isobutylene, n-pentene, isoprene, 2-methyl-1-butene, 2-ethyl-1-butene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2, Pentadiene, 1,4-hexadiene, 2,2,4-trimethyl-1-pentene, styrene,? -Methylstyrene, paramethylstyrene, methylvinylether and ethylvinylether. Of these, isobutylene is particularly preferable from the viewpoints of availability, polymerizability, and stability of the product. Herein, isobutylene includes a mixture containing isobutylene as a main component, for example, a BB fraction (C4 fraction). These olefins may be used alone or in combination of two or more.

본 실시 형태에 있어서, 말레산류에 기초하는 단위 (B)로서는, 무수 말레산, 말레산, 말레산 모노에스테르(예를 들면, 말레산 메틸, 말레산 에틸, 말레산 프로필, 말레산 페닐 등), 말레산 디에스테르(예를 들면, 말레산 디메틸, 말레산 디에틸, 말레산 디프로필, 말레산 디페닐 등) 등의 무수 말레산 유도체, 말레산 이미드 또는 그 N-치환 유도체(예를 들면, 말레산 이미드, N-메틸말레이미드, N-에틸말레이미드, N-프로필말레이미드, N-n-부틸말레이미드, N-t-부틸말레이미드, N-시클로헥실말레이미드 등의 N-치환 알킬말레이미드 N-페닐말레이미드, N-메틸페닐말레이미드, N-에틸페닐말레이미드 등의 N-치환 알킬페닐말레이미드, 또는 N-메톡시페닐말레이미드, N-에톡시페닐말레이미드 등의 N-치환 알콕시페닐말레이미드), 또한 이들의 할로겐화물(예를 들면, N-클로로페닐말레이미드), 무수 시트라콘산, 시트라콘산, 시트라콘산 모노에스테르(예를 들면, 시트라콘산 메틸, 시트라콘산 에틸, 시트라콘산 프로필, 시트라콘산 페닐 등), 시트라콘산 디에스테르(예를 들면, 시트라콘산 디메틸, 시트라콘산 디에틸, 시트라콘산 디프로필, 시트라콘산 디페닐 등) 등의 무수 시트라콘산 유도체, 시트라콘산 이미드 또는 그 N-치환 유도체(예를 들면, 시트라콘산 이미드, 2-메틸-N-메틸말레이미드, 2-메틸-N-에틸말레이미드, 2-메틸-N-프로필말레이미드, 2-메틸-N-n-부틸말레이미드, 2-메틸-N-t-부틸말레이미드, 2-메틸-N-시클로헥실말레이미드 등의 N-치환 알킬말레이미드 2-메틸-N-페닐말레이미드, 2-메틸-N-메틸페닐말레이미드, 2-메틸-N-에틸페닐말레이미드 등의 2-메틸-N-치환 알킬페닐말레이미드, 또는 2-메틸-N-메톡시페닐말레이미드, 2-메틸-N-에톡시페닐말레이미드 등의 2-메틸-N-치환 알콕시페닐말레이미드), 또한 이들의 할로겐화물(예를 들면, 2-메틸-N-클로로페닐말레이미드)을 바람직하게 들 수 있다. 이들 중에서는, 입수성, 중합 속도, 분자량 조정의 용이함이라는 관점에서, 무수 말레산의 사용이 바람직하다. 또, 이들 말레산류는 단독으로 사용해도 되고, 복수를 혼합하여 사용해도 된다. 말레산류는, 상술한 바와 같이, 알칼리염에 의해 중화되어, 생성된 카르본산 및 카르본산염은, 1,2-디카르본산 또는 염의 형태를 형성한다. 이 형태는, 정극으로부터 용출되는 중금속을 보충하는 기능을 갖는다.In the present embodiment, examples of the unit (B) based on maleic acid include maleic anhydride, maleic acid, maleic acid monoester (for example, methyl maleate, ethyl maleate, propyl maleate, , Maleic anhydride derivatives such as maleic acid diesters (e.g., dimethyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate, dipropyl maleate, etc.), maleic acid imides or N-substituted derivatives thereof N-substituted maleimide such as maleic acid imide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide, Nn-butylmaleimide, Nt-butylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide N-substituted alkylphenyl maleimides such as N-phenylmaleimide, N-methylphenylmaleimide and N-ethylphenylmaleimide, N-substituted phenylmaleimides such as N-methoxyphenylmaleimide and N-ethoxyphenylmaleimide, Alkoxyphenylmaleimide), and halides thereof (for example, N-Cl (Such as phenylmaleimide), anhydrous citraconic acid, citraconic acid, citraconic acid monoester (e.g., methyl citraconate, ethyl citraconate, citraconic acid propyl, and citraconic acid phenyl) Anhydrous citraconic acid derivatives such as diesters (e.g., dimethyl citraconate, diethyl citraconate, dipropyl citraconate, diphenyl citraconate and the like), citraconic acid imide or N-substituted derivatives thereof (Such as citraconic acid imide, 2-methyl-N-methylmaleimide, 2-methyl-N-ethylmaleimide, 2-methyl-N-propylmaleimide, 2-methyl-N-phenylmaleimide such as 2-methyl-N-butylmaleimide and 2-methyl-N-cyclohexylmaleimide, 2-methyl-N-methylphenylmaleimide, 2 2-methyl-N-substituted alkylphenylmaleimides such as methyl-N-ethylphenylmaleimide, or 2-methyl-N-methoxyphenylmaleimide, 2- Methyl-N-substituted alkoxyphenylmaleimides such as methyl-N-ethoxyphenylmaleimide), and halides thereof (for example, 2-methyl-N-chlorophenylmaleimide) have. Among them, the use of maleic anhydride is preferable from the viewpoint of availability, polymerization rate, and ease of molecular weight adjustment. These maleic acids may be used alone or in combination of two or more thereof. As described above, the maleic acid is neutralized by an alkali salt, and the resulting carboxylic acid and carboxylate form a 1,2-dicarboxylic acid or salt form. This form has a function of replenishing a heavy metal eluted from the positive electrode.

본 실시 형태의 공중합체에 있어서의 상기 각 구조 단위의 함유 비율은, (A)/(B)가 몰비로 1/1∼1/3의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 물에 용해되는 고분자량체로서의 친수성, 수용성, 금속이나 이온에의 친화성이라는 이점이 얻어지기 때문이다. 특히, (A)/(B)의 몰비에 있어서는 1/1 또는 그것에 가까운 값인 것이 바람직하고, 그 경우에는 α-올레핀에 기초하는 단위, 즉, -CH2CR1R2-로 나타내어지는 단위와, 말레산류에 기초하는 단위가 번갈아 반복된 구조를 갖는 공중합체가 된다.The content ratio of the respective structural units in the copolymer of the present embodiment is preferably in the range of 1/1 to 1/3 in terms of the molar ratio of (A) / (B). This is because the advantage of hydrophilicity, water solubility, affinity to metals and ions as a high molecular weight compound dissolved in water can be obtained. In particular, it is preferable that the molar ratio of (A) / (B) is 1/1 or a value close thereto, and in this case, a unit based on? -Olefin, that is, a unit represented by -CH 2 CR 1 R 2 - , And units based on maleic acid are alternately repeated.

본 실시 형태의 공중합체를 얻기 위한, α-올레핀류 및 말레산류의 도입 혼합비는 목적으로 하는 공중합체의 조성에 따라 바뀌지만, 말레산류 몰수의 1∼3배 몰수의 α-올레핀을 이용하는 것이 말레산류의 반응률을 높이기 위하여 유효하다.The introduction ratio of the? -Olefins and the maleic acid for obtaining the copolymer of the present embodiment varies depending on the composition of the objective copolymer, but the use of an? -Olefin having 1 to 3 times the number of moles of the maleic acid It is effective to increase the reaction rate of the acid.

본 실시 형태의 공중합체를 제조하는 방법에 대해서는, 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 라디칼 중합에 의해 공중합체를 얻을 수 있다. 그 때, 사용하는 중합 촉매로서는 아조비스이소부티로니트릴, 1,1-아조비스시클로헥산-1-카르보니트릴 등의 아조 촉매, 벤조일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드 등의 유기 과산화물 촉매가 바람직하다. 상기 중합 촉매의 사용량은, 말레산류에 대하여 0.1∼5 몰%로 되는 범위를 필요로 하지만, 바람직하게는 0.5∼3 몰%이다. 중합 촉매 및 모노머의 첨가 방법으로서 중합 초기에 모아서 첨가해도 되지만, 중합의 진행에 맞추어 순차적으로 첨가하는 방법이 바람직하다.The method for producing the copolymer of the present embodiment is not particularly limited, and for example, a copolymer can be obtained by radical polymerization. As the polymerization catalyst to be used at this time, an organic peroxide catalyst such as azo catalysts such as azobisisobutyronitrile and 1,1-azobiscyclohexane-1-carbonitrile, benzoyl peroxide, and dicumyl peroxide is preferable. The amount of the polymerization catalyst to be used is in the range of 0.1 to 5 mol% with respect to the maleic acid, but is preferably 0.5 to 3 mol%. As a method of adding a polymerization catalyst and a monomer, they may be collectively added at the beginning of the polymerization, but a method of sequentially adding them in accordance with the progress of the polymerization is preferred.

본 실시 형태의 공중합체의 제조 방법에 있어서, 분자량의 조절은 주로 모노머 농도, 촉매 사용량, 중합 온도에 따라서 적절히 행할 수 있다. 예를 들면, 분자량을 저하시키는 물질로서 주기율표 제I, II 또는 III족의 금속의 염, 수산화물, 제IV족의 금속의 할로겐화물, 일반식 N≡, HN=, H2N- 또는 H4N-으로 나타내어지는 아민류, 아세트산 암모늄, 요소 등의 질소 화합물, 또는 메르캅탄류 등을, 중합의 초기 또는 중합의 진행중에 첨가함으로써 공중체의 분자량을 조절하는 것도 가능하다. 중합 온도는 40℃∼150℃인 것이 바람직하고, 특히 60℃∼120℃의 범위인 것이 보다 바람직하다. 중합 온도가 너무 높으면 생성하는 공중합물이 블록 형상이 되기 쉽고, 또한 중합 압력이 현저하게 높아질 우려가 있다. 중합 시간은 통상 1∼24시간 정도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼10시간이다. 중합 용매의 사용량은, 얻어지는 공중합물 농도가 5∼40 중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼30 중량%가 되도록 조절하는 것이 바람직하다.In the method for producing a copolymer of the present embodiment, the molecular weight can be appropriately controlled depending on the monomer concentration, the amount of the catalyst used, and the polymerization temperature. For example, a salt of a metal of Group I, II or III of the Periodic Table, a hydroxide, a halide of a metal of Group IV, a compound of the general formula N≡, HN═, H 2 N- or H 4 N It is also possible to control the molecular weight of the copolymer by adding amines, ammonium compounds such as ammonium acetate, urea or the like, or mercaptans in the initial stage of the polymerization or in the course of the polymerization. The polymerization temperature is preferably 40 占 폚 to 150 占 폚, and more preferably 60 占 폚 to 120 占 폚. If the polymerization temperature is too high, the resulting copolymer tends to become a block-like shape, and the polymerization pressure may remarkably increase. The polymerization time is usually about 1 to 24 hours, more preferably about 2 to 10 hours. The amount of the polymerization solvent to be used is preferably adjusted so that the concentration of the obtained copolymer is 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 공중합체는 통상 10,000∼500,000의 평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 평균 분자량은 15,000∼450,000이다. 본 실시 형태의 공중합체의 평균 분자량이 10,000 미만이 되면, 결정성이 높고, 입자간의 접착 강도가 작아질 우려가 있다. 한편, 500,000을 초과하면, 물이나 용매에의 용해도가 작아져, 용이하게 석출되는 경우가 있다.As described above, the copolymer of the present embodiment preferably has an average molecular weight of usually 10,000 to 500,000. A more preferred average molecular weight is from 15,000 to 450,000. When the average molecular weight of the copolymer of the present embodiment is less than 10,000, the crystallinity is high and the bonding strength between particles may be small. On the other hand, if it exceeds 500,000, solubility in water or a solvent becomes small, and precipitation may occur easily.

본 실시 형태의 공중합체의 평균 분자량은, 예를 들면, 광산란법이나 점도법에 의해서 측정할 수 있다. 점도법을 이용하여, 디메틸포름아미드 중의 극한 점도(〔η〕)를 측정한 경우, 본 실시 형태의 공중합체는 극한 점도가 0.05∼1.5의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 공중합체는 통상 16∼60 메시 정도의 크기가 고른 분말 형상으로 얻어진다.The average molecular weight of the copolymer of the present embodiment can be measured by, for example, a light scattering method or a viscosity method. When the intrinsic viscosity ([eta]) in dimethylformamide is measured using the viscosity method, the copolymer of this embodiment preferably has an intrinsic viscosity in the range of 0.05 to 1.5. The copolymer of the present embodiment is usually obtained in the form of powder having a size of about 16 to 60 meshes.

본 실시 형태에 있어서, 공중합체의 중화염이란, 말레산류로부터 생성되는 카르보닐산의 활성 수소가, 염기성 물질과 반응하고, 염을 형성하여 중화물이 되어 있는 것임이 바람직하다. 본 실시 형태에서 사용하는 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화물에 있어서는, 바인더로서의 결착성의 관점에서 상기 염기성 물질로서, 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질 및 암모니아의 어느 것 또는 양방(兩方)을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시 형태의 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염은, α-올레핀-말레산류의 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질과의 중화염 또는 α-올레핀-말레산류의 암모니아와의 중화염 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.In the present embodiment, the neutralized salt of the copolymer is preferably that the active hydrogen of the carbonylic acid produced from the maleic acid reacts with the basic substance to form a salt to form a neutralized product. In the neutralized product of the? -Olefin-maleic acid copolymer used in the present embodiment, from the viewpoint of binding property as a binder, any of the basic substance containing a monovalent metal and ammonia, Is preferably used. That is, the neutralized salt of the? -Olefin-maleic acid copolymer of the present embodiment is a neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid with a basic substance containing a monovalent metal or a neutralization salt of? -Olefin-maleic acid with ammonia Salt or a mixture thereof.

중화도로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바인더로서 사용하는 경우에, 전해액과의 반응성을 고려하여, 통상, 말레산류로부터 생성되는 카르본산 1 몰에 대하여, 0.3∼1 몰의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.4∼1 몰의 범위에서, 중화된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 중화도이면, 본 실시 형태의 바인더 조성물의 pH를 소정의 범위로 조정하는 것이 가능하게 되고, 또한 산성도가 낮아 전해액 분해 억제라는 이점이 있다.The degree of neutralization is not particularly limited, but when it is used as a binder, it is preferably in the range of 0.3 to 1 mole relative to 1 mole of carboxylic acid generated from the maleic acid in consideration of the reactivity with the electrolytic solution, More preferably in the range of 0.4 to 1 mole, is preferably used. With such neutralization degree, the pH of the binder composition of the present embodiment can be adjusted to a predetermined range, and the acidity is low, which is advantageous in inhibiting decomposition of the electrolyte solution.

본 실시 형태에 있어서, 중화도는, 염기에 의한 적정, 적외선 스펙트럼, NMR 스펙트럼 등의 방법을 이용할 수 있지만, 간편하고 또한 정확하게 중화점을 측정하기 위해서는, 염기에 의한 적정을 행하는 것이 바람직하다. 구체적인 적정의 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이온 교환수 등의 불순물이 적은 물에 용해하여, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 염기성 물질에 의해, 중화를 행함으로써 실시할 수 있다. 중화점의 지시약으로서는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 염기에 의해 pH 지시하는 페놀프탈레인 등의 지시약을 사용할 수 있다.In the present embodiment, the degree of neutralization can be determined by a method such as titration with a base, infrared spectrum, or NMR spectrum. However, in order to measure a neutralization point easily and accurately, it is preferable to carry out titration with a base. The specific titration method is not particularly limited, but it can be carried out by dissolving in water with a small amount of impurities such as ion-exchanged water, and neutralizing it with a basic substance such as lithium hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide. The indicator of the neutralization point is not particularly limited, but an indicator such as phenolphthalein, which indicates the pH with a base, can be used.

본 실시 형태에 있어서, 상기 염기성 물질의 사용량은, 특별히 제한되는 것은 아니며, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택되지만, 통상, 말레산류 공중합체 중의 말레산 단위 1 몰당 0.1∼2 몰이 되는 양인 것이 바람직하다. 이와 같은 사용량이라면, 본 실시 형태의 바인더 조성물의 pH를 소정의 범위로 조정하는 것이 가능하게 된다고 생각된다. 또한, 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질의 사용량을, 바람직하게는, 말레산 공중합체 중의 말레산 단위 1 몰당 0.6∼2.0 몰, 보다 바람직하게는 0.7∼2.0 몰이 되는 양으로 하면, 알칼리 잔류가 적고 수용성의 공중합체염을 얻을 수 있다.In the present embodiment, the amount of the basic substance to be used is not particularly limited and may be suitably selected according to the purpose of use, but is usually preferably 0.1 to 2 moles per 1 mole of the maleic acid unit in the maleic acid copolymer. If such an amount is used, it is considered that the pH of the binder composition of the present embodiment can be adjusted to a predetermined range. When the amount of the monovalent metal-containing basic substance used is preferably 0.6 to 2.0 moles, more preferably 0.7 to 2.0 moles per mole of maleic acid unit in the maleic acid copolymer, the residual amount of alkali is small A water-soluble copolymer salt can be obtained.

α-올레핀-말레산류 공중합체와 염기성 물질의 반응은, 통상의 방법에 따라서 실시할 수 있지만, 물의 존재하에 실시하고, α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화물을 수용액으로서 얻는 방법이 간편하여, 바람직하다.The reaction of the? -olefin-maleic acid copolymer and the basic substance can be carried out according to a conventional method, but the method of carrying out the reaction in the presence of water and obtaining a neutralized product of the? -olefin-maleic acid copolymer as an aqueous solution is simple , desirable.

본 실시 형태에서 사용 가능한 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질로서는, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 등의 알칼리 금속의 수산화물; 탄산 나트륨, 탄산 칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염; 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨 등의 알칼리 금속의 아세트산염; 인산 3 나트륨 등의 알칼리 금속의 인산염 등을 들 수 있다.Examples of the basic substance containing a monovalent metal usable in the present embodiment include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; Carbonates of alkali metals such as sodium carbonate and potassium carbonate; Acetic acid salts of alkali metals such as sodium acetate and potassium acetate; And phosphates of an alkali metal such as trisodium phosphate.

암모니아 등의 아민류로서는, 암모니아, 메틸아민, 에틸아민, 부틸아민, 옥틸아민 등의 1급 아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민 등의 2급 아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민 등의 3급 아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 암모니아, 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨이 상기 염기성 물질로서 바람직하다. 특히, 리튬 이온 이차전지용의 바인더로서는 암모니아, 수산화리튬의 사용이 바람직하다. 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질 및/또는 암모니아는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 전지 성능에 악영향을 미치지 않는 범위 내이면, 수산화나트륨 등의 알칼리 금속의 수산화물 등을 함유하는 염기성 물질을 병용하여, α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화물을 조제해도 된다.Examples of amines such as ammonia include primary amines such as ammonia, methylamine, ethylamine, butylamine and octylamine; secondary amines such as dimethylamine, diethylamine and dibutylamine; amines such as trimethylamine, And tertiary amines such as amine. Of these, ammonia, lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable as the basic substance. Particularly, as a binder for a lithium ion secondary battery, use of ammonia or lithium hydroxide is preferable. The monovalent metal-containing basic substance and / or ammonia may be used alone or in combination of two or more. Also, if it is within a range not adversely affecting battery performance, a neutralization product of an? -Olefin-maleic acid copolymer may be prepared by using a basic substance containing an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or the like in combination.

상술한 바와 같은 α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 포함함으로써, 본 실시 형태의 바인더 조성물을 이용한 비수 전해질 전지는 전기 특성이 매우 우수하다.The nonaqueous electrolyte battery using the binder composition of the present embodiment has excellent electrical characteristics because it contains the neutralized salt of the? -Olefin-maleic acid copolymer in which the? -Olefins and the maleic acid are copolymerized as described above.

다음으로, 본 실시 형태의 바인더 조성물은, 추가로 가교제를 함유한다. 가교제를 포함함으로써, 바인더 조성물에 접착성 및 인성을 부여할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태의 바인더 조성물은, 가교제로서 폴리아민류를 포함한다. 즉, 본 실시 형태의 바인더 조성물은, 상술한 바와 같은 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류에 의해 가교한 구조를 갖고 있다.Next, the binder composition of the present embodiment further contains a crosslinking agent. By including the crosslinking agent, the binder composition can be imparted with adhesiveness and toughness. Incidentally, the binder composition of the present embodiment includes polyamines as a cross-linking agent. That is, the binder composition of the present embodiment has a structure in which a neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid copolymer as described above is crosslinked with polyamines.

본 실시 형태에서 사용되는 가교제로서의 폴리아민류로서는, 전기 화학적으로 안정되면 한정 없이 어떤 폴리아민류이더라도 사용할 수 있지만, 예를 들면, 분자량 500 이상의 폴리아민류 고분자량체를 들 수 있다.As the polyamine as the crosslinking agent used in the present embodiment, any polyamine can be used without limitation as long as it is electrochemically stable. For example, a polyamine high molecular weight substance having a molecular weight of 500 or more can be used.

폴리아민류 고분자량체의 구체예로서는 아미노기 함유 폴리머를 들 수 있고, 그 바람직한 구체예로서, 예를 들면, 폴리에틸렌이민, 폴리테트라메틸렌이민, 폴리비닐아민, 폴리알릴아민, 폴리디알아릴아민, 폴리디메틸알릴아민, 디시안디아미드-포르말린 축합물, 디시안디아미드-알킬렌(폴리아민) 축합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 복수를 사용해도 상관없다. 입수성, 경제성을 고려하여, 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리알릴아민, 폴리디알릴아민의 사용이 바람직하다.Specific examples of the polyamine high molecular weight substance include an amino group-containing polymer, and preferable specific examples thereof include polyethyleneimine, polytetramethyleneimine, polyvinylamine, polyallylamine, polydialylarylamine, polydimethylallylamine , Dicyandiamide-formalin condensates, dicyandiamide-alkylene (polyamine) condensates, and the like. These may be used alone or plural ones may be used. In consideration of availability and economy, use of polyethyleneimine (PEI), polyallylamine, polydialylamine is preferred.

이들 폴리아민류의 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니며, 평균 분자량으로서 500∼50000의 범위, 보다 바람직하게는 1000∼30000의 범위, 가장 바람직하게는 1500∼25000의 범위이다. 폴리아민류의 첨가량으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상, α-올레핀-말레산류 공중합체(고형분) 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 내지 30 중량부, 보다 바람직하게는 0.3 중량부∼10 중량부의 범위, 가장 바람직하게는 0.6∼5 중량부의 범위이다. 폴리아민류의 첨가량이 0.05 중량부 내지 30 중량부의 범위이면, 얻어지는 바인더 조성물의 점도를 원하는 범위로 조정하기 쉽다고 생각된다. 또, 너무 많은 첨가량은, 저항 성분이 증가하기 때문에 바람직하지 않고, 너무 적은 첨가량은, 접착성 및 인성을 부여할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.The molecular weight of these polyamines is not particularly limited, and the average molecular weight is in the range of 500 to 50000, more preferably 1000 to 30,000, and most preferably 1500 to 25000. The amount of the polyamine to be added is not particularly limited but is usually 0.05 to 30 parts by weight, more preferably 0.3 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the? -Olefin-maleic acid copolymer (solid content) Most preferably in the range of 0.6 to 5 parts by weight. When the addition amount of the polyamine is in the range of 0.05 to 30 parts by weight, it is considered that the viscosity of the obtained binder composition is easily adjusted to a desired range. In addition, too large an addition amount is not preferable because the resistance component increases, and an excessively small addition amount is not preferable because adhesion and toughness can not be imparted.

본 실시 형태에 있어서, 폴리아민류는, α-올레핀-말레산류 공중합체와 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질을 반응시킴과 동시에 첨가할 수도 있고, α-올레핀-말레산류 공중합체와 1가의 금속을 포함하는 염기성 물질을 반응시킨 후에 첨가할 수도 있다.In the present embodiment, the polyamines may be added and reacted with the alpha -olefin-maleic acid copolymer and a basic substance containing a monovalent metal, or the alpha -olefin-maleic acid copolymer and the monovalent metal May be added after the reaction with the basic substance.

다음으로, 본 실시 형태에 있어서, 공중합체의 개환율(開環率)이란, 말레산류로서 무수 말레산을 이용한 경우의, α-올레핀류와 중합하는 무수 말레산류 부위의 가수분해율을 나타낸다. 본 실시 형태의 공중합체에 있어서, 바람직한 개환율은 60∼100%이고, 보다 바람직하게는 70%∼100%, 더 바람직하게는 80∼100%이다. 개환율이 너무 낮으면, 공중합체의 구조적 자유도가 작아지고, 신축성이 부족해지기 때문에, 접착하는 극재 입자를 접착하는 힘이 작아질 우려가 있어, 바람직하지 않다. 또한, 물에 대한 친화성이 낮고, 용해성이 부족하다는 문제점이 생길 우려가 있다. 개환율은, 예를 들면, 무수 말레산의 α위치에 위치하는 수소를 기준으로 하여, 개환한 말레산의 α위치의 수소를 1H-NMR로 측정하여 비율을 구할 수도 있고, 말레산의 카르보닐기와 개환한 무수 말레산에 유래하는 카르보닐기를 IR 측정에 의해서 비율을 결정할 수도 있다.Next, in the present embodiment, the exchange ratio (opening ratio) of the copolymer indicates the degree of hydrolysis of the maleic anhydride moiety polymerized with the? -Olefins when maleic anhydride is used as the maleic acid. In the copolymer of the present embodiment, the preferred exchange ratio is 60 to 100%, more preferably 70 to 100%, and even more preferably 80 to 100%. If the exchange ratio is too low, the degree of structural flexibility of the copolymer becomes small and the stretchability becomes insufficient, so that the force for bonding the polar particles to be adhered may be small, which is not preferable. In addition, there is a concern that the affinity to water is low and the solubility is insufficient. The conversion ratio can be determined by, for example, measuring the hydrogen at the α-position of the substituted maleic acid based on the hydrogen located at the α-position of maleic anhydride, by measuring the ratio by 1 H-NMR, The ratio may be determined by IR measurement of the carbonyl group derived from the converted maleic anhydride.

또, 본 실시 형태에 있어서, 말레산류가 무수 말레산인 경우, 공중합체의 중화염이란, 무수 말레산의 개환에 의해 생성된 카르보닐산의 활성 수소가, 상술한 바와 같은 염기성 물질과 반응하고, 염을 형성하여 중화물이 되어 있는 것이다. 이 경우의 중화도로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바인더로서 사용하는 경우에, 전해액과의 반응성을 고려하여, 개환에 의해 생성되는 카르보닐기 1 몰에 대하여, 0.2∼0.8 몰의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.4∼0.7 몰의 범위에서, 중화된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 중화도이면, 산성도가 낮고 전해액 분해 억제라는 이점이 있다. 또한, 무수 말레산을 이용한 경우의 공중합체의 중화도는, 상술한 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다.In the present embodiment, when the maleic acid is maleic anhydride, the neutralized salt of the copolymer means that the active hydrogen of the carbonylic acid produced by ring opening of maleic anhydride reacts with the basic substance as described above, It forms a salt and becomes a neutralized product. The degree of neutralization in this case is not particularly limited, but when it is used as a binder, it is preferably in the range of 0.2 to 0.8 mol relative to 1 mol of the carbonyl group generated by ring opening in consideration of the reactivity with the electrolytic solution, More preferably in the range of 0.4 to 0.7 mol, is preferably used. Such a degree of neutralization lowers the acidity and has an advantage of inhibiting decomposition of the electrolytic solution. The neutralization degree of the copolymer in the case of using maleic anhydride can be measured by the same method as the above-mentioned method.

또, 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 상기 바인더 조성물의, 상기 중화염을 10 중량% 함유하는 수용액은, Brookfield형 점도계에 의한 측정에서, 25℃ 및 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼15000 mPa·s이다. 또한, 상기 점도는 2000 mPa·s∼12000 mPa·s의 범위인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 범위의 점도로 함으로써, 바인더의 결착성 및 인성을 손상하지 않고, 전지 특성의 향상을 도모할 수 있다고 생각된다. 한편, 점도가 1800 mPa 미만이면 후술의 슬러리를 제작하였을 때의 도포성이 나빠, 필요한 두께로 도공할 수 없고, 또한 유연성을 부여할 수 없을 가능성이 있다. 또, 점도가 12000 mPa·s보다 높으면 제조상 취급이 곤란해지고, 또한 활물질이나 도전 조제와 혼합할 때, 균일하게 혼합할 수 없을 가능성이 있다.As described above, in the present embodiment, in the aqueous solution containing 10 wt% of the neutralized salt of the binder composition, the viscosity at 25 ° C and the shear rate of 40 s -1 , measured by a Brookfield viscometer Is in the range of 1800 mPa · s to 15000 mPa · s. The viscosity is more preferably in the range of 2000 mPa · s to 12000 mPa · s. By setting the viscosity within such a range, it is considered that the battery characteristics can be improved without deteriorating the binding property and toughness of the binder. On the other hand, if the viscosity is less than 1800 mPa, the coating property when the slurry described later is produced is poor, and it is not possible to coat the slurry to a required thickness, and flexibility may not be imparted. On the other hand, when the viscosity is higher than 12000 mPa · s, it becomes difficult to handle in the manufacturing process, and when mixing with the active material or the conductive additive, it may not be uniformly mixed.

본 실시 형태에 있어서, 상기 바인더 조성물 수용액의 점도는, 예를 들면, 상기 공중합체의 분자량이나 중화도, 폴리아민류의 첨가량이나 분자량을 조정하는 것, 또는, 중화(pH)를 낮게 조정하여 카르본산량을 증가시키거나, 증점제의 첨가 등에 의해서, 상기 범위로 조정하는 것이 가능하지만, 그들에 한정되지는 않는다.In the present embodiment, the viscosity of the aqueous solution of the binder composition can be adjusted, for example, by adjusting the molecular weight and neutralization degree of the copolymer, the amount of addition of polyamines and the molecular weight, or adjusting the neutralization (pH) The amount can be adjusted to the above range by increasing the amount of acid, adding a thickener, etc., but is not limited thereto.

본 실시 형태에 있어서의 점도는, 예를 들면, 회전점도계법에 의해서 측정할 수 있다.The viscosity in the present embodiment can be measured by, for example, a rotational viscometer method.

또한, 본 실시 형태의 바인더 조성물은 하이드로 겔인 것이 바람직하다.Further, the binder composition of the present embodiment is preferably a hydrogel.

현재, 일반적으로 알려져 있는 하이드로 겔을 형성하는 것으로서는, 예를 들면, 전분, 카라기난, 섬유소 유도체, 젤라틴, 카제인, 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리옥시에틸렌옥사이드 등의 수용성 중합체가 있다. 이들 수용성 중합체를 이용하는 하이드로 겔은 보향재(保香材), 방화재, 보온재, 보냉재 등의 용도에 널리 이용되고 있다.Presently known water-soluble polymers such as starch, carrageenan, fibrin derivatives, gelatin, casein, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid and polyoxyethylene oxide . Hydrogels using these water-soluble polymers are widely used for applications such as preservatives, fire retardants, insulating materials, and cold insulation materials.

그러나, 이들 수용성 중합체를 이용하는 하이드로 겔은, 그 제조 방법이 일반적으로 복잡하다. 예를 들면, 단계적인 온도 조절 등이 필요하거나(일본 공개특허 특개2013-234280호 공보 등), 고온 하에서의 겔화 반응이 필요하거나, 0℃ 이하의 저온이 아니면 안정된 하이드로 겔을 형성할 수 없거나, 또는 수용액의 pH를 엄밀하게 조정함으로써 겔화 반응을 촉진시킬 필요가 있다(일본 공개특허 특개2009-536940호 공보 등)는 것과 같은 제조 방법이 주류이고, 용이하게 겔화할 수 있는 하이드로 겔의 제조 방법은 적다. 또, 하이드로 겔의 함수량이 많은 경우에는 겔화 반응이 느린 것이 많아, 단시간에 충분히 망목(網目) 구조를 형성할 수 없고, 원하는 성능을 발현할 수 없는 경우도 있다.However, hydrogels using these water-soluble polymers are generally complicated. For example, it is necessary to control the temperature stepwise or the like (JP-A-2013-234280, etc.), or a gelling reaction at a high temperature is required, or a stable hydrogel can not be formed unless the temperature is lower than 0 ° C, It is necessary to promote the gelation reaction by strictly adjusting the pH of the aqueous solution (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-536940, etc.), and the production method of the hydrogel which can gel easily is small . In addition, when the hydrogel has a large water content, the gelation reaction is often slow, so that a mesh structure can not be formed in a short time and the desired performance can not be exhibited in some cases.

또한, 본 실시 형태에는, 상술한 바인더 조성물을 원료로 하여, 당해 바인더 조성물로부터 얻어지는 하이드로 겔도, 바람직한 태양으로서 포함된다. 본 실시 형태에 의하면, 제조 방법이 비교적 간이하고, 이차전지 특성의 향상을 도모할 수 있는 하이드로 겔을 제공할 수 있다.In the present embodiment, a hydrogel obtained from the binder composition described above as a raw material is also included as a preferred embodiment. According to this embodiment, it is possible to provide a hydrogel in which the manufacturing method is comparatively simple and the characteristics of the secondary battery can be improved.

본 실시 형태의 하이드로 겔은, 상술한 바와 같은 α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류 등의 가교제에 의해 가교한 구조를 갖고, 10 중량% 수용액의 가시광 영역(400∼800 ㎚)에 있어서의 투과율이 40∼85%의 범위인, 하이드로 겔이다. 이 때, 10 중량% 수용액이란, 물을 포함하지 않는 고형분으로서의, 하이드로 겔을 형성하는 바인더 조성물의 고형분이 10 중량% 함유된다는 것을 의미한다.The hydrogel of the present embodiment has a structure in which the neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid copolymer in which? -Olefins and maleic acid are copolymerized as described above is crosslinked with a crosslinking agent such as polyamines, And has a transmittance of 40 to 85% in a visible light region (400 to 800 nm) of an aqueous solution. Here, the 10 wt% aqueous solution means that the solids content of the binder composition forming the hydrogel as solid content not containing water is 10 wt%.

본 실시 형태에 있어서, 하이드로 겔이란, 물을 주성분으로 하는 용매를, 고분자가 가교하여 형성된 망목 구조에 거두어들여 보지하고 있는 구조체를 가리킨다. 본 실시 형태의 하이드로 겔에 포함되는 용매의 양은, 상기 투과율이 상술의 범위가 되는 한, 특별히 한정되지 않는다. 또, 망목 구조에 거두어들여지는 용매는, 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않을 정도로, 물에 용해되는 용매나 물과 혼화(混和)하는 용매를 포함하고 있어도 된다. 또한, 망목 구조란, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체를 가교함으로써, 삼차원으로 둘러쳐진 그물의 눈과 같은 구조를 의미한다. 이에 의해 하이드로 겔에 유연성을 부여할 수 있다.In the present embodiment, the hydrogel refers to a structure in which a solvent containing water as a main component is collected in a mesh structure formed by crosslinking a polymer. The amount of the solvent contained in the hydrogel of the present embodiment is not particularly limited as long as the transmittance falls within the above-mentioned range. The solvent collected in the mesh structure may contain a solvent which is soluble in water or a solvent which is miscible with water so as not to affect the effect of the present invention. The network structure means a structure similar to a mesh of a net surrounded by a three-dimensional structure by crosslinking an? -Olefin-maleic acid copolymer in which? -Olefins and maleic acid are copolymerized. Thus, flexibility can be imparted to the hydrogel.

또, 본 실시 형태의 하이드로 겔은 10 중량% 수용액의 가시광 영역(400∼800 ㎚)에 있어서의 투과율이 40∼85%의 범위인 것이 바람직하지만, 보다 바람직하게는 50∼75%의 범위이고, 더 바람직하게는 45∼70%의 범위이다.In the hydrogel of the present embodiment, the transmittance of the 10 wt% aqueous solution in the visible light region (400 to 800 nm) is preferably in the range of 40 to 85%, more preferably in the range of 50 to 75% And more preferably in the range of 45 to 70%.

본 실시 형태에 있어서, 투과율이란, 구체적으로는 예를 들면, 자외·가시분광광도계를 이용하여 10 ㎜ 셀에서 측정하였을 때의 400∼800 ㎚의 가시광 영역의 투과율을 가리킨다. 상기 투과율이 85%보다 높으면, 망목 구조가 충분히 형성되어 있지 않아, 하이드로 겔을 형성할 수 없다. 또, 투과율이 85%보다 높은 경우, 가교도가 낮고 망목 구조가 발달되어 있지 않기 때문에 전극면 내에 폴리머쇄가 퍼지지 않고, 혼합층 중의 입자끼리를 공간적으로 결착할 수 없어, 결과적으로 전극의 유연성이 저하되어 버린다. 한편, 상기 투과율이 40%보다 낮으면, 가교가 너무 진행되어 점도가 상승하고, 생산성이 매우 악화되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 투과율이 너무 낮으면, 망목 구조가 너무 발달되어 버려, 슬러리 제작시의 고형분과의 해쇄(解碎)를 충분히 할 수 없게 되고, 바인더(바인더로서의 하이드로 겔)가 분산되지 않는 것에 의한, 접착성·유연성의 저하가 일어나, 전지 특성의 저하의 원인이 된다.In the present embodiment, the transmittance refers specifically to the transmittance in a visible light region of 400 to 800 nm when measured in a 10 mm cell using an ultraviolet / visible spectrophotometer, for example. When the transmittance is higher than 85%, the network structure is not sufficiently formed, and the hydrogel can not be formed. When the transmittance is higher than 85%, the crosslinking degree is low and the network structure is not developed, so that the polymer chain does not spread in the electrode surface, and the particles in the mixed layer can not be spatially bonded to each other, Throw away. On the other hand, if the transmittance is lower than 40%, the crosslinking proceeds too much to increase the viscosity and the productivity is deteriorated. On the other hand, if the transmittance is too low, the network structure becomes too developed, so that it becomes impossible to sufficiently dissolve the solid component in the slurry production, and the binder (hydrogel as the binder) Resulting in deterioration of properties and flexibility, which may cause deterioration of battery characteristics.

즉, 본 실시 형태의 하이드로 겔에 있어서, 10 중량% 수용액의 가시광 영역(400∼800 ㎚)에 있어서의 투과율이 40∼85%의 범위라는 것은, α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염이 적당한 정도로 가교됨으로써 적당한 정도의 망목 구조를 갖고 있다는 것이다. 이와 같은 적당한 정도의 망목 구조를 가짐으로써, 통상은 필요하게 되어 있는 가교제를 다량으로 사용할 필요가 없어진다는 이점이 있다. 일반적으로, 가교제가 많이 들어가면, 망목 구조에 의한 팽윤성 증가나 가교제에 의한 저항 증가와 같은 문제가 발생할 가능성이 있지만, 본 실시 형태에서는 이들 단점은 발생하지 않는다고 생각된다.That is, in the hydrogel of the present embodiment, the transmittance in the visible light region (400 to 800 nm) of the 10 wt% aqueous solution is in the range of 40 to 85%, which means that the neutralized salt of the -olefin- It has a reasonable degree of network structure by being crosslinked to an appropriate degree. By having such a moderate degree of network structure, there is an advantage that it is not necessary to use a large amount of crosslinking agent which is normally required. Generally, if a large amount of crosslinking agent is added, problems such as an increase in swelling property due to a network structure or an increase in resistance due to a crosslinking agent may occur. However, in the present embodiment, these disadvantages do not occur.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 하이드로 겔의 투과율은, 후술하는 가교제(예를 들면, 폴리아민류)의 종류, 분자량, 첨가량, α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염의 중화도의 조정과 같은 수단에 의해서 조정할 수 있다.Further, in the present embodiment, the permeability of the hydrogel is determined by a method such as the kind of a cross-linking agent (for example, polyamines) to be described later, the molecular weight, the amount of addition, and the degree of neutralization of the neutralized salt of the- As shown in FIG.

또, 본 실시 형태의 하이드로 겔을 얻는 방법에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 상술한 바와 같은 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염과 상술한 바와 같은 가교제를 혼합하고, 적하한 후에, 60∼90℃ 정도에서 1∼8시간 가열 교반함으로써 제조할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 바인더 조성물을 원료로 하고, 예를 들면, 이것을 상술한 바와 같이 가열 교반함으로써 얻어진다.The method for obtaining the hydrogel of the present embodiment is not particularly limited. For example, the neutralized salt of the -olefin-maleic acid copolymer as described above is mixed with the cross-linking agent as described above, , And heating and stirring at about 60 to 90 DEG C for 1 to 8 hours. That is, the binder composition of the present embodiment is obtained by using, as a raw material, for example, heating and stirring as described above.

본 실시 형태의 하이드로 겔은, 고형분으로서 10 중량% 수용액으로 한 경우(즉, 물의 양이 90 중량%인 경우)의 투과율을 규정하지만, 본 실시 형태에 있어서의 당해 하이드로 겔 중에 포함되는 물의 양은, 본원발명의 효과를 발휘하는 한에 있어서, 90 중량%에 한정되는 것은 아니다. 하이드로 겔 중에 포함되는 물의 양은, 바람직하게는 3 중량%∼20 중량%이고, 보다 바람직하게는 5 중량%∼15 중량%이다.The hydrogel of this embodiment specifies the transmittance in the case of 10 wt% aqueous solution as solids (i.e., when the amount of water is 90 wt%), but the amount of water contained in the hydrogel in this embodiment is, But is not limited to 90% by weight as long as the effect of the present invention is exhibited. The amount of water contained in the hydrogel is preferably 3% by weight to 20% by weight, more preferably 5% by weight to 15% by weight.

본 실시 형태의 하이드로 겔 원료가 되는 바인더 조성물은, 하이드로 겔을 제작하기 위한 가열 전의 점도로서, 상술한 본 실시 형태의 바인더 조성물과 마찬가지의 범위의 점도를 갖는 것이 바람직하고, 또한 상기 가열 전에 있어서의 10 중량% 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 2300 mPa·s∼15000 mPa·s인 것이 바람직하다. 상기 점도가 너무 낮으면, 망목 구조가 충분히 형성되지 않아, 하이드로 겔을 형성할 수 없다. 상기 점도가 너무 높으면 슬러리의 혼련을 충분히 할 수 없어, 불안정한 슬러리가 될 뿐만 아니라 전극 형성이 곤란해져, 전기 저항을 증가시키는 원인이 된다. 본 실시 형태에 있어서의 점도는, 예를 들면, 회전점도계법에 의해서 측정할 수 있다.The binder composition to be used as the hydrogel raw material of the present embodiment is preferably a viscosity before heating for preparing the hydrogel and has a viscosity in the same range as that of the binder composition of the present embodiment described above, It is preferable that the viscosity of the 10 wt% aqueous solution at 25 ° C and the shear rate of 40 s -1 is 2300 mPa · s to 15000 mPa · s. If the viscosity is too low, the network structure is not sufficiently formed, and the hydrogel can not be formed. If the viscosity is too high, kneading of the slurry can not be performed sufficiently, which not only becomes an unstable slurry but also makes it difficult to form an electrode, which causes an increase in electrical resistance. The viscosity in the present embodiment can be measured by, for example, a rotational viscometer method.

상기 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물은 대부분의 경우, 물을 함유시킨 상태에서 계속되는 슬러리 조성물의 제조에 이용된다. 이 때, 상기 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물에 있어서, 점도 조정 및 제조상의 관점에서 물로 희석해도 되고, 하이드로 겔을 해쇄해도 된다. 또, 본 실시 형태의 하이드로 겔은 계속되는 슬러리 조성물의 제조에 있어서, 추가로 물 등의 용매로 희석하여 이용되어도 되고, 점도 조정을 위하여 하이드로 겔 자체를 해쇄해도 된다.In most cases, the binder composition for the non-aqueous electrolyte cell electrode is used in the production of the slurry composition in the state of containing water. At this time, in the binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, the binder may be diluted with water from the viewpoint of viscosity adjustment and production, and the hydrogel may be broken. The hydrogel of the present embodiment may be further diluted with a solvent such as water in the subsequent production of the slurry composition, and the hydrogel itself may be pulverized for viscosity adjustment.

또, 본 실시 형태에 있어서 가교한 바인더 조성물 또는 하이드로 겔을 희석 또는 해쇄하는 방법으로서는, 균일 바인더 조성물 수용액을 얻을 수 있으면, 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 자전 공전형 믹서, 플래니터리 믹서, 유성 볼 밀, 비즈 밀 등을 이용한 방법을 들 수 있다.In the present embodiment, the method of diluting or cracking the crosslinked binder composition or the hydrogel is not particularly limited as long as an aqueous solution of the uniform binder composition can be obtained. For example, a method using a rotary type mixer, a planetary mixer, a planetary ball mill, a bead mill or the like may be used.

본 실시 형태의 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물은, 통상, 상술의 바인더 조성물에 추가하여, 추가로 활물질과 물을 함유하는, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물(이하, 간단히 슬러리 조성물이라고도 칭함)로서 사용되는 것이 바람직하다. 또, 본 실시 형태의 하이드로 겔은 추가로 활물질을 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 하이드로 겔을 함유하는 슬러리 조성물은, 제작될 때에 추가로 물이 추가적으로 첨가되는 것이어도 된다.The binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode of the present embodiment is usually used as a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode (hereinafter, simply referred to as a slurry composition), which further contains an active material and water, in addition to the above- . It is also preferable that the hydrogel of the present embodiment is further used as a slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode containing an active material. The slurry composition containing the hydrogel may be further added with water at the time of preparation.

또, 본 실시 형태에 있어서 비수 전해질 전지 부극은, 집전체에, 적어도 본 실시 형태의 바인더 조성물(또는 하이드로 겔) 및 활물질을 포함하는 혼합층을 결착시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 부극은, 상술의 슬러리 조성물을 집전체에 도포하고 나서 용매를 건조 등의 방법으로 제거함으로써 형성할 수 있다. 상기 혼합층에는, 필요에 따라서 추가로 증점제, 도전 조제 등을 추가할 수 있다.In the present embodiment, the nonaqueous electrolyte battery negative electrode is characterized in that the current collector is formed by binding a mixed layer containing at least the binder composition (or hydrogel) of the present embodiment and the active material. This negative electrode can be formed by applying the above slurry composition to a current collector and then removing the solvent by a method such as drying. If necessary, a thickener, a conductive additive and the like may be further added to the mixed layer.

상기 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물에 있어서, 활물질 100 중량부에 대한, α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염의 사용량은, 통상 0.4∼15 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.6∼10 중량부, 더 바람직하게는 1∼8 중량부이다. 공중합체의 양이 과도하게 적으면 슬러리의 점도가 너무 낮아 혼합층의 두께가 얇아질 우려가 있고, 반대로, 공중합체가 과도하게 많으면 방전 용량이 저하될 가능성이 있다.In the slurry composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode, the amount of the neutralized salt of the -olefin-maleic acid copolymer to 100 parts by weight of the active material is preferably 0.4 to 15 parts by weight, more preferably 0.6 to 10 parts by weight More preferably 1 to 8 parts by weight. If the amount of the copolymer is excessively small, the viscosity of the slurry may be too low to reduce the thickness of the mixed layer. Conversely, if the amount of the copolymer is excessively large, the discharge capacity may decrease.

한편, 상기 슬러리 조성물에 있어서의 물의 양은, 활물질 100 중량부에 대하여, 통상 40∼150 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70∼130 중량부이다.On the other hand, the amount of water in the slurry composition is preferably 40 to 150 parts by weight, more preferably 70 to 130 parts by weight, based on 100 parts by weight of the active material.

본 실시 형태의 부극용 슬러리 조성물에 있어서의 용매로서는, 상기 물 이외에, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 등의 알콜류, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 환상 에테르류, N,N-디메틸포르미아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈 등의 환상 아미드류, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류 등을 사용할 수도 있다. 이들 중에서는, 안전성이라는 관점에서, 물의 사용이 바람직하다.Examples of the solvent in the negative electrode slurry composition of the present embodiment include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and 2-propanol, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane , Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone, sulfoxides such as dimethylsulfoxide and the like May be used. Of these, use of water is preferable from the viewpoint of safety.

또, 본 실시 형태의 부극용 슬러리 조성물의 용매로서 물 이외에도, 다음에 기재하는 유기용매를, 용매 전체의 바람직하게는 20 중량% 이하가 되는 범위에서 병용해도 된다. 그와 같은 유기용매로서는, 상압(常壓)에 있어서의 비점이 100℃ 이상 300℃ 이하인 것이 바람직하고, 예를 들면, n-도데칸 등의 탄화수소류; 2-에틸-1-헥산올, 1-노난올 등의 알콜류; γ-부티로락톤, 젖산 메틸 등의 에스테르류; N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드 등의 아미드류; 디메틸술폭시드, 술포란 등의 술폭시드·술폰류 등의 유기 분산매를 들 수 있다.In addition to water as a solvent for the negative electrode slurry composition of the present embodiment, the following organic solvents may be used in combination within a range of preferably 20% by weight or less of the total solvent. As such an organic solvent, those having a boiling point at normal pressure of 100 占 폚 or more and 300 占 폚 or less are preferable, and for example, hydrocarbons such as n-dodecane; 2-ethyl-1-hexanol, and 1-nonanol; esters such as? -butyrolactone and methyl lactate; Amides such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide and dimethylformamide; And organic dispersants such as sulfoxides and sulfones such as dimethylsulfoxide and sulfolane.

본 실시 형태의 슬러리 조성물을 부극용으로 이용하는 경우, 당해 부극용 슬러리 조성물에 첨가되는 활물질(부극 활물질)로서는, 예를 들면, 아몰퍼스 카본, 그라파이트, 천연 흑연, 메소카본마이크로비즈(MCMB), 피치계 탄소섬유 등의 탄소질 재료; 폴리아센 등의 도전성 고분자; SiOx, SnOx, LiTiOx로 나타내어지는 복합 금속 산화물이나 기타의 금속 산화물이나 리튬 금속, 리튬 합금 등의 리튬계 금속; TiS2, LiTiS2 등의 금속 화합물 등이 예시된다.Examples of the active material (negative electrode active material) added to the negative electrode slurry composition in the case where the slurry composition of the present embodiment is used for the negative electrode include amorphous carbon, graphite, natural graphite, mesocarbon microbeads (MCMB) Carbonaceous materials such as carbon fibers; Conductive polymers such as polyacene; Metal oxides such as SiOx, SnOx, and LiTiOx; other metal oxides; lithium-based metals such as lithium metal and lithium alloy; TiS 2 , LiTiS 2, and the like.

본 실시 형태에서는, 상기 슬러리 조성물에, 필요에 따라서, 추가로 증점제를 첨가할 수 있다. 첨가할 수 있는 증점제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 알콜류, 특히, 폴리비닐알콜 및 그 변성물, 셀룰로스류, 전분 등의 다당류를 사용할 수 있다.In the present embodiment, a thickener may be further added to the slurry composition, if necessary. The thickening agent which can be added is not particularly limited, and various alcohols, particularly polysaccharides such as polyvinyl alcohol and its modified products, cellulose, and starch can be used.

또, 슬러리 조성물에 필요에 따라서 배합되는 도전 조제로서는, 예를 들면, 금속분(粉), 도전성 폴리머, 아세틸렌 블랙 등을 들 수 있다. 도전 조제의 사용량은, 부극 활물질 100 중량부에 대하여, 통상 0.1∼10 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8∼7 중량부이다.Examples of the conductive additive to be incorporated in the slurry composition according to need include metal powder, conductive polymer, and acetylene black. The amount of the conductive additive to be used is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.8 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the negative electrode active material.

본 실시 형태의 비수 전해질 전지 부극에 사용되는 집전체는, 도전성 재료로 이루어지는 것이라면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 스테인리스 강(鋼), 티탄, 탄탈, 금, 백금 등의 금속 재료를 사용할 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 이용해도 된다.The current collector used in the nonaqueous electrolyte battery negative electrode of the present embodiment is not particularly limited as long as it is made of a conductive material. Examples of the current collector include iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, May be used. These may be used singly or in combination of two or more in an arbitrary ratio.

특히, 부극으로서 구리를 이용한 경우에, 본 발명의 비수 전해질 전지 부극용 슬러리의 효과가 가장 잘 나타난다. 집전체의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 통상, 두께 0.001∼0.5 ㎜ 정도의 시트 형상인 것이 바람직하다.Particularly, when copper is used as the negative electrode, the effect of the slurry for a non-aqueous electrolyte battery negative electrode of the present invention is most evident. The shape of the current collector is not particularly limited, but it is usually preferable that the current collector has a sheet shape with a thickness of about 0.001 to 0.5 mm.

슬러리를 집전체에 도포하는 방법은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 닥터 블레이드법, 딥법, 리버스 롤법, 다이렉트 롤법, 그라비아법, 익스트루전법, 침지법, 브러시 코팅법 등의 방법을 들 수 있다. 도포하는 양도 특별히 제한되지 않지만, 용매 또는 분산매를 건조 등의 방법에 의해서 제거한 후에 형성되는 활물질, 도전 조제, 바인더 및 증점제를 포함하는 혼합층의 두께가 바람직하게는 0.005∼5 ㎜, 보다 바람직하게는 0.01∼2 ㎜가 되는 양이 일반적이다.The method of applying the slurry to the current collector is not particularly limited. For example, methods such as a doctor blade method, a dipping method, a reverse roll method, a direct roll method, a gravure method, an extrusion method, a dipping method, and a brush coating method can be used. Although the amount to be applied is not particularly limited, the thickness of the mixed layer including the active material, the conductive additive, the binder and the thickening agent formed after removing the solvent or the dispersion medium by a method such as drying is preferably 0.005 to 5 mm, more preferably 0.01 ~ 2 mm is common.

슬러리 조성물에 포함되는 물 등의 용매의 건조 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 통기 건조; 진공 건조; 적외선, 원적외선, 전자선 등의 조사선 건조 등을 들 수 있다. 건조 조건은, 응력 집중에 의해서 활물질층에 균열이 생기거나, 활물질층이 집전체로부터 박리되지 않을 정도의 속도 범위가 되는 중에서, 가능한 한 빨리 용매를 제거할 수 있도록 조정하면 된다. 또한, 전극의 활물질의 밀도를 높이기 위하여, 건조 후의 집전체를 프레스하는 것은 유효하다. 프레스 방법으로서는, 금형 프레스나 롤 프레스 등의 방법을 들 수 있다.The method of drying the solvent such as water contained in the slurry composition is not particularly limited, and examples thereof include air drying by hot air, hot air, low-humidity air; Vacuum drying; Infrared ray, far-infrared rays, and electron rays. The drying conditions may be adjusted so that the solvent can be removed as soon as possible while the active material layer is cracked due to stress concentration or the speed range is such that the active material layer is not peeled off from the current collector. In order to increase the density of the active material of the electrode, it is effective to press the current collector after drying. Examples of the pressing method include a die press and a roll press.

또한, 본 발명에는, 상기 부극을 갖는 비수 전해질 전지도 포함된다. 비수 전해질 전지에는 통상 상기 부극과 정극과 전해액이 포함된다.The present invention also includes a nonaqueous electrolyte battery having the negative electrode. The non-aqueous electrolyte cell generally includes the negative electrode, the positive electrode, and an electrolytic solution.

본 실시 형태에서는, 정극은, 리튬 이온 이차전지 등의 비수 전해질 전지에 통상 사용되는 정극이 특별히 제한 없이 사용된다. 예를 들면, 정극 활물질로서는 TiS2, TiS3, 비정질 MoS3, Cu2V2O3, 비정질 V2O-P2O5, MoO3, V2O5, V6O13 등의 천이 금속 산화물이나 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4 등의 리튬 함유 복합 금속 산화물 등이 사용된다. 또, 정극 활물질을, 상기 부극과 마찬가지의 도전 조제와, SBR, NBR, 아크릴고무, 히드록시에틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스, 폴리불화비닐리덴 등의 바인더를, 물이나 상기의 상압에 있어서의 비점이 100℃ 이상 300℃ 이하의 용매 등에 혼합하여 조제한 정극용 슬러리를, 예를 들면, 알루미늄 등의 정극 집전체에 도포하여 용매를 건조시켜 정극으로 할 수 있다.In the present embodiment, the positive electrode is a positive electrode usually used for a nonaqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery, without any particular limitation. Examples of the positive electrode active material include transition metal oxides such as TiS 2 , TiS 3 , amorphous MoS 3 , Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 OP 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 and V 6 O 13 Lithium-containing composite metal oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , and LiMn 2 O 4 are used. The positive electrode active material may be mixed with a binder such as SBR, NBR, acrylic rubber, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or polyvinylidene fluoride in the same manner as the negative electrode, A positive electrode slurry prepared by mixing at 100 ° C or higher and 300 ° C or lower is applied to a positive electrode current collector such as aluminum and the solvent is dried to form a positive electrode.

또, 본 실시 형태의 비수 전해질 전지에는, 전해질을 용매에 용해시킨 전해액을 사용할 수 있다. 전해액은, 통상의 리튬 이온 이차전지 등의 비수 전해질 전지에 이용되는 것이라면, 액상이어도 되고 겔상이어도 되며, 부극 활물질, 정극 활물질의 종류에 따라서 전지로서의 기능을 발휘하는 것을 적절히 선택하면 된다. 구체적인 전해질로서는, 예를 들면, 종래부터 공지인 리튬염을 어느 것이나 사용할 수 있고, LiClO4, LiBF6, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiB10Cl10, LiAlCl4, LiCl, LiBr, LiB(C2H5)4, CF3SO3Li, CH3SO3Li, LiCF3SO3, LiC4F9SO3, Li(CF3SO2)2N, 저급 지방족 카르본산 리튬 등을 들 수 있다.In the non-aqueous electrolyte cell of the present embodiment, an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in a solvent may be used. The electrolytic solution may be either liquid or gelled as long as it is used in a non-aqueous electrolyte cell such as a conventional lithium ion secondary battery, and may be suitably selected to exhibit its function as a battery depending on the type of the negative electrode active material and the positive electrode active material. As specific examples of the electrolyte, any of conventionally known lithium salts may be used, and LiClO 4 , LiBF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiB 10 Cl 10 , LiAlC l4, LiCl, LiBr, LiB (C 2 H 5) 4, CF 3 SO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, LiCF 3 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2 N , Lower aliphatic carboxylic acid lithium, and the like.

이와 같은 전해질을 용해시키는 용매(전해액 용매)는 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체예로서는 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 카보네이트류; γ-부틸락톤 등의 락톤류; 트리메톡시메탄, 1,2-디메톡시에탄, 디에틸에테르, 2-에톡시에탄, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란 등의 에테르류; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류; 1,3-디옥솔란, 4-메틸-1,3-디옥솔란 등의 옥솔란류; 아세토니트릴이나 니트로메탄 등의 함질소 화합물류; 포름산 메틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 유기산 에스테르류; 인산 트리에틸, 탄산 디메틸, 탄산 디에틸 등의 무기산 에스테르류; 디글라임(diglyme)류; 트리글라임류; 술포란류; 3-메틸-2-옥사졸리디논 등의 옥사졸리디논류; 1,3-프로판술톤, 1,4-부탄술톤, 나프타술톤 등의 술톤류 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 겔상의 전해액을 이용할 때는, 겔화제로서 니트릴계 중합체, 아크릴계 중합체, 불소계 중합체, 알킬렌옥사이드계 중합체 등을 추가할 수 있다.The solvent (electrolytic solution solvent) for dissolving such an electrolyte is not particularly limited. Specific examples thereof include carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate; lactones such as? -butyllactone; Ethers such as trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane and the like; Nitrogen-containing compounds such as acetonitrile and nitromethane; Organic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate; Inorganic acid esters such as triethyl phosphate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate; Diglyme; Triglyme; Sulfolanes; Oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, and naphtha sultone. These may be used singly or in combination of two or more. When a gel-like electrolytic solution is used, a nitrile-based polymer, an acrylic polymer, a fluorine-based polymer, an alkylene oxide-based polymer, or the like can be added as a gelling agent.

본 실시 형태의 비수 전해질 전지를 제조하는 방법으로서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 다음의 제조 방법이 예시된다. 즉, 부극과 정극을, 폴리프로필렌 다공막 등의 세퍼레이터를 개재하여 서로 겹치고, 전지 형상에 따라서 감거나 접는 등 하여, 전지 용기에 넣고, 전해액을 주입하여 밀봉한다. 전지의 형상은, 공지의 코인형, 버튼형, 시트형, 원통형, 각형(角型), 편평형 등 어느 것이어도 좋다.The method for producing the nonaqueous electrolyte battery of the present embodiment is not particularly limited, and for example, the following manufacturing method is exemplified. That is, the negative electrode and the positive electrode are overlapped with each other with a separator such as a polypropylene porous membrane interposed therebetween, and wound or folded in accordance with the shape of the battery, placed in a battery container, and an electrolyte is injected and sealed. The shape of the battery may be a known coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical shape, a square shape, a flat shape, or the like.

본 실시 형태의 비수 전해질 전지는, 접착성과 전지 특성의 향상을 양립시킨 전지이며, 여러 가지 용도에 유용하다. 예를 들면, 소형화(경량화, 박형화 등), 고성능화(고출력화, 고용량화, 저저항화, 장수명화 등)가 요구되는 휴대 단말에 사용되는 전지로서도 매우 유용하다.The nonaqueous electrolyte battery of the present embodiment is a battery that combines adhesiveness and improvement of battery characteristics, and is useful for various applications. For example, it is very useful as a battery for use in a portable terminal requiring miniaturization (lightening and thinning), high performance (high output, high capacity, low resistance, long life).

본 명세서는, 상술한 바와 같이 여러 가지 태양의 기술을 개시하고 있지만, 그 중 주된 기술을 이하에 정리한다.Although the present specification discloses various techniques as described above, the main techniques among them are summarized below.

즉, 본 발명의 일 국면에 관련된 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물(이하, 간단히 바인더 조성물이라고도 칭함)은, α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류에 의해 가교한 구조를 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물로서, 상기 바인더 조성물을 10 중량% 함유하는 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼15000 mPa·s인 것을 특징으로 한다.That is, the binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode according to one aspect of the present invention (hereinafter, simply referred to as a binder composition) is prepared by dissolving a neutralized salt of an? -Olefin-maleic acid copolymer in which? -Olefins and maleic acid are copolymerized, A binder composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode comprising a structure crosslinked by amines, wherein the aqueous solution containing 10 wt% of the binder composition has a viscosity at 25 ° C and a shear rate of 40 s -1 of 1800 mPa · s to 15000 mPa · s s.

이와 같은 구성에 의해, 활물질간 및 집전극과의 결착성과 전극으로서의 인성을 손상하지 않고, 전지 특성의 향상을 도모할 수 있다고 생각된다.By such a constitution, it is considered that the battery characteristics can be improved without damaging the binding between the active material and the collector electrode and the toughness as an electrode.

또, 상기 바인더 조성물로부터 얻어지는, 10 중량% 수용액의 가시광 영역(400∼800 ㎚)에 있어서의 투과율이 40∼85%의 범위인 하이드로 겔인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that a hydrogel having a transmittance of 40 to 85% in a visible light region (400 to 800 nm) of a 10 wt% aqueous solution obtained from the binder composition is used.

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같은 구성에 의해, 삼차원적인 망목 구조가 발달하고, 또한 투명한 하이드로 겔을 제공할 수 있고, 이것을 이용함으로써 전지 특성(저저항성) 및 기능성(유연성)이 우수한 하이드로 겔도 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 하이드로 겔은 비교적 간이한 제조 방법에 의해서 얻을 수 있다는 이점도 갖는다.According to the present embodiment, the three-dimensional network structure is developed and the transparent hydrogel can be provided by the above-described structure. By using the hydrogel, the hydrogel having excellent battery characteristics (low resistance) and functionality . In addition, the hydrogel of the present invention has an advantage that it can be obtained by a relatively simple manufacturing method.

또, 본 발명의 또 다른 국면에 관련된 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물은, 상기 바인더 조성물과 활물질을 함유하는 것을 특징으로 한다.The slurry composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode according to still another aspect of the present invention is characterized by containing the above-mentioned binder composition and an active material.

본 발명의 또 다른 국면에 관련된 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물은, 상기 하이드로 겔과 활물질을 함유하는 것을 특징으로 한다.A slurry composition for a non-aqueous electrolyte cell electrode according to another aspect of the present invention is characterized by containing the above-mentioned hydrogel and an active material.

본 발명의 또 다른 국면에 관련된 비수 전해질 전지 부극은, 집전체에, 상기 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물과, 활물질을 적어도 함유하는 혼합층을 결착하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A nonaqueous electrolyte battery negative electrode according to still another aspect of the present invention is characterized in that the current collector is formed by binding a binder layer for the nonaqueous electrolyte battery electrode and a mixed layer containing at least an active material.

본 발명의 또 다른 국면에 관련된 비수 전해질 전지 부극은, 집전체에, 상기 하이드로 겔과, 활물질을 적어도 함유하는 혼합층을 결착하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A non-aqueous electrolyte cell negative electrode according to still another aspect of the present invention is characterized in that the current collector is formed by binding a hydrogel and a mixed layer containing at least an active material.

또, 본 발명의 또 다른 국면에 관련된 비수 전해질 전지는, 상기 비수 전해질 전지 부극을 갖는 것을 특징으로 한다.The non-aqueous electrolyte cell according to still another aspect of the present invention is characterized by having the non-aqueous electrolyte battery negative electrode.

실시예Example

이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

< 시험예 1 >&Lt; Test Example 1 >

(실시예 1)(Example 1)

< 바인더 조성물의 조제 >&Lt; Preparation of binder composition >

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.5, 개환율 96%)를 이용하여, 10 중량% 수용액을 조제하여 이하의 시험에서 이용하였다. pH의 조정은, 공중합 수지의 중화도를 조정함으로써 행하고, 구체적으로는, 수산화리튬을 말레산류 공중합체 중의 말레산 단위에 대하여 1 당량(0.16 mol) 첨가함으로써 행하였다.A 10 wt% aqueous solution was prepared using a water-soluble lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, degree of neutralization of 0.5, and conversion rate of 96%) and used in the following test. The adjustment of the pH was carried out by adjusting the degree of neutralization of the copolymer resin, specifically by adding 1 equivalent (0.16 mol) of lithium hydroxide to the maleic acid unit in the maleic acid copolymer.

상기 수지 10 중량% 수용액 500 g에 가교제로서 폴리에틸렌이민(PEI, 평균 분자량 10,000, 일본촉매 제)의 10 중량% 수용액 5 g을, 0.5 ml/min으로 적하하고, 60℃, 7시간 가열 교반하였다. 그 후, 실온까지 냉각하여 바인더 조성물을 함유하는 바인더 수용액으로서 이용하였다.5 g of a 10 wt% aqueous solution of polyethyleneimine (PEI, average molecular weight 10,000, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as a crosslinking agent was added dropwise to 500 g of the 10 wt% aqueous solution of the resin at 0.5 ml / min and the mixture was heated and stirred at 60 캜 for 7 hours. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature and used as a binder aqueous solution containing the binder composition.

< 부극용 바인더 조성물의 점도의 측정 >&Lt; Measurement of viscosity of negative electrode binder composition >

Brookfield형 점도계(DV-I PRIME 브룩필드사 제)를 이용하여 25℃에서, 상기 에서 얻어진 바인더 조성물 10 중량% 수용액(바인더 수용액)의 점도의 측정을 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The viscosity of the 10 wt% aqueous solution (binder aqueous solution) of the binder composition obtained above was measured at 25 캜 using a Brookfield viscometer (DV-I PRIME Brookfield). The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below.

< 바인더액의 희석 ><Dilution of Binder Solution>

상기에서 제작한 10 중량%의 바인더액(바인더 수용액)에 당량의 물을 첨가하고, 유성(遊星) 교반기(ARE-250, 신키 제)를 이용하여 희석을 행하여, 5 중량%의 바인더 조성물을 얻었다.An equivalent amount of water was added to the binder solution (binder aqueous solution) of 10 weight% prepared above and diluted with a planetary stirrer (ARE-250, Shinki) to obtain a binder composition of 5 wt% .

< 부극용 슬러리의 제작 >&Lt; Preparation of negative electrode slurry >

전극용 슬러리 제작은 부극용 활물질로서 천연 흑연(DMGS, BYD 제) 100 중량부에 대하여, 부극용 바인더 조성물의 5 중량% 수용액을 고형분으로서 6.452 중량부, 및 도전 조제(도전 부여제)로서 Super-P(팀칼(Timcal)사 제)를 고형분으로서 1.075 중량부를 전용 용기에 투입하고, 유성 교반기(ARE-250, 신키 제)를 이용하여 혼련하여, 전극 도공용 슬러리를 제작하였다. 슬러리 중의 활물질과 바인더의 조성비는 고형분으로서, 흑연 분말:도전 조제:바인더 조성물=100:1.075:6.452이다.The slurry for the electrode was prepared by mixing 6.452 parts by weight of a 5 wt% aqueous solution of the binder composition for negative electrode as a solid component and 100 parts by weight of a natural graphite (DMGS, BYD) as a negative electrode active material, 1.075 parts by weight of P (manufactured by Timcal) was added to a dedicated vessel and kneaded using a planetary stirrer (ARE-250, manufactured by Shinki) to prepare an electrode coating slurry. The composition ratio of the active material and the binder in the slurry is a solid content of graphite powder: conductive auxiliary agent: binder composition = 100: 1.075: 6.452.

< 전지용 부극의 제작 ><Fabrication of battery negative electrode>

얻어진 슬러리를, 바 코터(T101, 마츠오산업 제)를 이용하여 집전체의 구리박(CST8G, 후쿠다금속박분공업 제) 상에 도공하고, 실온(24.5℃)에서 1차 건조 후, 롤 프레스(호센 제)를 이용하여 압연 처리를 행하였다. 그 후, 전지용 전극(φ14 ㎜)으로서 펀칭 후, 140℃에서 3시간 감압 조건의 2차 건조에 의해서 코인 전지용 전극(전지용 부극)을 제작하였다.The obtained slurry was coated on a copper foil (CST8G, manufactured by Fukuda Metal &amp; Chemical Co., Ltd.) as a current collector by using a bar coater (T101, manufactured by Matsuo Industry Co., Ltd.). After primary drying at room temperature (24.5 DEG C) Ltd.). Thereafter, punching as a battery electrode (? 14 mm) was performed and secondary drying was performed under a reduced pressure condition at 140 占 폚 for 3 hours to prepare an electrode for a coin battery (negative electrode for battery).

< 박리 강도, 인성 시험용 전극의 제작 ><Preparation of Electrode for Peel Strength and Toughness Test>

얻어진 슬러리를, 바 코터(T101, 마츠오산업 제)를 이용하여 집전체의 구리박(CST8G, 후쿠다금속박분공업 제) 상에 도공하고, 실온(24.5℃)에서 1차 건조 후, 롤 프레스(호센 제)를 이용하여 압연 처리를 행한 전극(막 두께 약 50 ㎛)을 이용하여 시험을 행하였다.The obtained slurry was coated on a copper foil (CST8G, manufactured by Fukuda Metal &amp; Chemical Co., Ltd.) as a current collector by using a bar coater (T101, manufactured by Matsuo Industry Co., Ltd.). After primary drying at room temperature (24.5 DEG C) (Thickness: about 50 占 퐉) which had been subjected to the rolling treatment by using a pressure-sensitive adhesive (trade name:

< 전극의 인성 시험 ><Toughness Test of Electrodes>

전극의 인성의 평가는 JIS K5600-5-1(도료 일반 시험 방법 - 제5부: 도막의 기계적 성질 - 제1절: 내굴곡성(원통형 맨드릴법))의 타입 1의 시험 장치를 이용하여 행하였다. 전극 깨짐의 확인을 육안으로 행한 바, 본 시험에서의 최소 직경 2 ㎜에서도 깨짐이 생기지 않았다. 그래서, 1.5 ㎜, 1.0 ㎜, 0.8 ㎜, 0.5 ㎜의 SUS 막대(SUS304 Wire 니라코 제)를 준비하여, 전극 휘감기 시험을 행하였다. 깨짐이 생기지 않은 최소의 SUS 직경의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The toughness of the electrode was evaluated using a type 1 test apparatus of JIS K5600-5-1 (General Test Methods for Paints - Part 5: Mechanical Properties of Coating Film - Section 1: Flexural Resistance (Cylindrical Mandrel Method) . The breakage of the electrode was visually confirmed, and no breakage occurred even when the minimum diameter was 2 mm in this test. Thus, an SUS rod (made of SUS304 Wire NIRACO) of 1.5 mm, 1.0 mm, 0.8 mm, and 0.5 mm was prepared and the electrode winding test was performed. The results of the smallest SUS diameter without cracking are shown in Table 1 below.

< 전극의 박리 강도 측정 ><Measurement of Peel Strength of Electrode>

집전극인 구리박으로부터 전극을 박리하였을 때의 강도를 측정하였다. 당해 박리 강도는, 50 N의 로드 셀(주식회사 이마다 제)를 이용하여 180° 박리 강도를 측정하였다. 상기에서 얻어진 전지용 도공 전극의 슬러리 도포면과 스테인리스판을 양면 테이프(니치반 제 양면 테이프)를 이용하여 맞붙이고, 180° 박리 강도(박리 폭 10 ㎜, 박리 속도 100 ㎜/min)를 측정하였다. 상기 결과를 하기 표 1에 나타낸다.And the strength when the electrode was peeled from the copper foil serving as the collector electrode was measured. The peel strength was measured with a load cell of 50 N (manufactured by Imada Co., Ltd.) at a 180 ° peel strength. The 180 degree peel strength (peel width 10 mm, peel rate 100 mm / min) was measured by applying the slurry application surface of the coated electrode for a battery to the stainless steel plate using a double-sided tape (double-sided tape on both sides). The results are shown in Table 1 below.

< 전지의 제작 ><Fabrication of Battery>

상기에서 얻어진 전지용 도공 전극(전지용 부극)을 아르곤 가스 분위기 하의 글러브 박스(미와제작소 제)에 이송하였다. 정극에는 금속 리튬 박(두께 0.2 ㎜, φ16 ㎜)을 이용하였다. 또, 세퍼레이터로서 폴리프로필렌계(셀 가드 #2400, 폴리포아 제)를 사용하여, 전해액은 6불화인산리튬(LiPF6)의 에틸렌카보네이트(EC)와 에틸메틸카보네이트(EMC)에 비닐렌카보네이트(VC)를 첨가한 혼합 용매계(1M-LiPF6, EC/EMC=3/7 vol%∼VC 2중량%)를 이용하여 주입하여, 코인 전지(2032 타입)를 제작하였다.The coated electrode for a battery (negative electrode for a battery) obtained above was transferred to a glove box (made by Mihwa Manufacturing Co.) under an argon gas atmosphere. A metal lithium foil (thickness 0.2 mm,? 16 mm) was used for the positive electrode. The electrolytic solution was prepared by dissolving vinylene carbonate (VC) in ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) using polypropylene type (Cell Guard # 2400, polypore) as a separator. (1M-LiPF 6 , EC / EMC = 3/7 vol% to 2% by weight of VC) to which a coin cell (2032 type) was added to prepare a coin cell (2032 type).

< 평가 방법: 충방전 특성 시험 ><Evaluation method: charge / discharge characteristic test>

제작한 코인 전지는, 시판 충방전시험기(TOSCAT3100, 동양시스템 제)를 이용하여 충방전 시험을 실시하였다. 코인 전지를 25℃의 항온조에 두고, 충전은 리튬 전위에 대하여 0 V가 될 때까지 활물질량에 대하여 0.1 C(약 0.5 ㎃/㎠)의 정전류 충전을 행하고, 추가로 리튬 전위에 대하여 0.02 ㎃의 전류까지 0 V의 정전압 충전을 실시하였다. 이 때의 용량을 충전 용량(mAh/g)이라고 하였다. 이어서, 리튬 전위에 대하여 0.1 C(약 0.5 ㎃/㎠)의 정전류 방전을 1.5 V까지 행하고, 이 때의 용량을 방전 용량(mAh/g)이라고 하였다. 초기 방전 용량과 충전 용량차를 불가역 용량, 방전 용량/충전 용량의 백분율을 충방전 효율이라고 하였다. 코인 전지의 직류 저항은, 1회의 충전을 행한 후(만충전 상태)의 저항값을 채용하였다. 상기 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The produced coin battery was subjected to a charge-discharge test using a commercial charge / discharge tester (TOSCAT3100, manufactured by TYOKYU SYSTEMS Co., Ltd.). The coin cell was placed in a constant temperature bath at 25 DEG C, and the battery was charged at a constant current of 0.1 C (about 0.5 mA / cm &lt; 2 &gt;) with respect to the amount of active material until the voltage became 0 V with respect to the lithium potential. And a constant-voltage charge of 0 V was carried out until the current. The capacity at this time was referred to as a charging capacity (mAh / g). Then, a constant current discharge of 0.1 C (about 0.5 mA / cm 2) to the lithium potential was carried out up to 1.5 V, and the capacity at this time was referred to as discharge capacity (mAh / g). The initial discharge capacity and the charge capacity difference were referred to as irreversible capacity, and the discharge capacity / charge capacity percentage was referred to as charge / discharge efficiency. The DC resistance of the coin cell was set to a resistance value after one charge (full charge state). The results are shown in Table 1 below.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 1에서 이용한 수지와 가교제(PEI)를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=99.7:0.3이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 so that the resin used in Example 1 and the crosslinking agent (PEI) were 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI = 99.7: 0.3 Respectively. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below.

전극용 슬러리 제작은 부극용 활물질로서 천연 흑연(DMGS, BYD 제) 100 중량부에 대하여, 부극용 바인더 조성물의 10 중량% 수용액을 고형분으로서 6.452 중량부, 및 도전 조제(도전 부여제)로서 Super-P(팀칼사 제)를 고형분으로서 1.075 중량부를 전용 용기에 투입하고, 유성 교반기(ARE-250, 신키 제)를 이용하여 혼련하여, 전극 도공용 슬러리(부극용 슬러리)를 제작하였다. 슬러리 중의 활물질과 바인더의 조성비는 고형분으로서, 흑연 분말:도전 조제:바인더 조성물=100:1.075:6.452이다.The slurry for the electrode was prepared by mixing 6.452 parts by weight of a 10% by weight aqueous solution of the binder composition for negative electrode as a solid component with 100 parts by weight of natural graphite (DMGS, BYD) as a negative electrode active material, 1.075 parts by weight of P (manufactured by Timcal Co., Ltd.) as solid content was charged into a dedicated vessel and kneaded using a planetary mixer (ARE-250, manufactured by Shinki) to prepare an electrode coating slurry (negative electrode slurry). The composition ratio of the active material and the binder in the slurry is a solid content of graphite powder: conductive auxiliary agent: binder composition = 100: 1.075: 6.452.

상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극(전지용 부극)을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극(박리 강도, 인성 시험용 전극)을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.A coating negative electrode (negative electrode for battery) was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a coin battery, and a charging / discharging characteristic test was conducted. The toughness test and the peel strength measurement were carried out by using a coated electrode (peel strength, toughness test electrode). The results are shown in Table 1 below.

(실시예 3)(Example 3)

실시예 1에서 이용한 수지와 PEI를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=98:2가 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물을 희석하여, 5 중량%의 바인더 조성물을 얻었다. 다음으로, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리(부극용 슬러리)를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Using the resin and PEI used in Example 1, the binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 so that the 10 wt% aqueous solution of resin: the 10 wt% aqueous solution of PEI = 98: 2. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. Thereafter, the binder composition was diluted by the same method as in Example 1 to obtain a binder composition of 5% by weight. Next, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode (negative electrode slurry) was prepared in the same manner as in Example 1 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(실시예 4)(Example 4)

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.7, 개환율 97%)의 10 중량% 수용액을 조제하고, 수산화 리튬을 말레산류 공중합체 중의 말레산 단위에 대하여 1.4 당량 첨가함으로써 pH의 조정을 행하였다.A 10 wt% aqueous solution of a water-soluble lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, neutralization degree of 0.7, and 97 conversion rate) was prepared and lithium hydroxide was added in an amount of 1.4 equivalents relative to the maleic acid unit in the maleic acid copolymer The pH was adjusted by adding.

상기 수지와 실시예 1에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=99:1이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 2와 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Using the resin and PEI used in Example 1, the binder composition was prepared in the same manner as in Example 1, so that the 10 wt% aqueous solution of resin: the 10 wt% aqueous solution of PEI = 99: 1. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. A slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 2 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(실시예 5)(Example 5)

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.4, 개환율 92%)의 10 중량% 수용액을 조제하고, 수산화 리튬을 말레산류 공중합체 중의 말레산 단위에 대하여 0.8 당량 첨가함으로써 pH의 조정을 행하였다.Aqueous solution of a water-soluble lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, degree of neutralization of 0.4, conversion rate of 92%) was prepared, and lithium hydroxide was added in an amount of 0.8 equivalent to the maleic acid unit in the maleic acid copolymer The pH was adjusted by adding.

상기 수지와 실시예 1에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=99:1이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물을 희석하여, 5 중량%의 바인더 조성물을 얻었다. 다음으로, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Using the resin and PEI used in Example 1, the binder composition was prepared in the same manner as in Example 1, so that the 10 wt% aqueous solution of resin: the 10 wt% aqueous solution of PEI = 99: 1. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. Thereafter, the binder composition was diluted by the same method as in Example 1 to obtain a binder composition of 5% by weight. Next, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 1 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

실시예 1에서 이용한 수지의 10 중량% 수용액을 조제하고, PEI를 추가하지 않고, 그대로 부극용 바인더 조성물로서 이용하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 2와 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.A 10 wt% aqueous solution of the resin used in Example 1 was prepared and used as the negative electrode binder composition without adding PEI. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. A slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 2 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

실시예 1에서 이용한 수지와 가교제(PEI)를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=99.97:0.03이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 그 후 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 2와 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 so that the resin used in Example 1 and the crosslinking agent (PEI) were 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI = 99.97: 0.03 Respectively. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. Thereafter, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 2 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

실시예 1에서 이용한 수지와 PEI를 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=90:10이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물을 희석하고, 5 중량%의 바인더 조성물을 얻었다. 다음으로, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.Using the resin and PEI used in Example 1, the binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 so that the 10 wt% aqueous solution of resin: the 10 wt% aqueous solution of PEI = 90: 10. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. Thereafter, the binder composition was diluted by the same method as in Example 1 to obtain a binder composition of 5% by weight. Next, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 1 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

실시예 1에서 이용한 수지와 폴리알릴아민(분자량 3000)을 이용하여, 수지의 10 중량% 수용액:PEI의 10 중량% 수용액=99:1이 되도록, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물의 조제를 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 그 후, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 바인더 조성물을 희석하고, 5 중량%의 바인더 조성물을 얻었다. 다음으로, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리를 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 제작하였다. 또한, 상기 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 인성 시험 및 박리 강도 측정을 행하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The binder composition was prepared in the same manner as in Example 1 so that the resin used in Example 1 and polyallylamine (molecular weight: 3000) were used so that the 10 wt% aqueous solution of the resin and the 10 wt% aqueous solution of PEI were 99: Preparation was carried out. The results of the viscosity at a shear rate of 40 s -1 are shown in Table 1 below. Thereafter, the binder composition was diluted by the same method as in Example 1 to obtain a binder composition of 5% by weight. Next, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery electrode was prepared in the same manner as in Example 1 above. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 1, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, the toughness test and the peel strength measurement were carried out by using the coated electrode. The results are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

(고찰)(Review)

부극용 바인더 조성물에 가교제(폴리아민류)가 포함되고, 10 중량% 함유하는 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼12000 mPa·s에 있는 실시예 1∼5에서는, 산과 염을 형성한 것에 의한 가교 효과에 의해 인성, 접착성의 향상이 보였다. 또, 가교제를 첨가함으로써 증점하기 때문에, 증점제를 이용하지 않고 슬러리 제작이 가능하게 되었다. 그리고, 표 1로부터 명백한 바와 같이, 가교제를 첨가하더라도 전지 특성에는 크게 영향을 주지 않고, 저저항화가 실현되는 것이 나타났다. 이에 비하여, 폴리아민류가 함유되어 있지 않은 비교예 1 및 폴리아민류를 첨가하더라도 점도가 본 발명의 범위 밖이 되는 비교예 2∼4에서는, 인성, 접착성이 모두 낮다는 결과가 되었다.Examples 1 to 5 (Comparative Examples 1 to 5) in which a crosslinking agent (polyamine) was contained in the negative electrode binder composition and an aqueous solution containing 10% by weight had a viscosity at 25 ° C and a shear rate of 40 s -1 at 1800 mPa · s to 12000 mPa · s , Toughness and adhesiveness were improved by the effect of crosslinking by the formation of an acid and a salt. Further, since the viscosity is increased by adding a cross-linking agent, slurry production becomes possible without using a thickening agent. As is clear from Table 1, even when a crosslinking agent is added, the resistance of the battery is not significantly affected and the resistance is reduced. On the other hand, in Comparative Example 1 in which polyamine was not contained, and Comparative Examples 2 to 4 in which the viscosity was outside the scope of the present invention even when polyamines were added, both toughness and adhesiveness were found to be low.

< 시험예 2 >&Lt; Test Example 2 &

(실시예 6)(Example 6)

< 하이드로 겔의 제조 >&Lt; Preparation of hydrogel >

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.5, 개환율 96%)를 이용하여, 10 중량% 수용액을 조정하여 이하의 시험에서 이용하였다.Aqueous solution of lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, degree of neutralization of 0.5, and conversion rate of 96%) was used and used in the following test.

상기 수지 10 중량% 수용액에 가교제로서 폴리에틸렌이민(PEI, 평균 분자량 10,000, 일본촉매 제)의 10 중량% 수용액을, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=99.34:0.66이 되도록 하여, 핸드 믹서(WARING STAND MIXER, WARING사 제)로 교반하면서, 2.0 ml/h로 적하하였다. 그 후, 90℃, 2시간 가열 교반하여 하이드로 겔을 얻었다.A 10 wt% aqueous solution of polyethyleneimine (PEI, average molecular weight 10,000, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as a crosslinking agent and an aqueous solution of 10 wt% resin: PEI 10 wt% aqueous solution = 99.34: 0.66 were added to a 10 wt% aqueous solution of the resin, (Made by WARING STAND MIXER, manufactured by WARING) while being stirred at 2.0 ml / h. Thereafter, the mixture was heated and stirred at 90 DEG C for 2 hours to obtain a hydrogel.

< 투과율의 측정 ><Measurement of transmittance>

얻어진 하이드로 겔의 투과율 측정은 10 ㎜ 셀을 이용하여 자외·가시분광광도계(UV-2600 시리즈, 시마즈제작소)로 측정하였다. 가시광 영역 400 ㎚ 내지 800 ㎚의 사이에서의 가장 낮은 투과율의 값을 결과로서 표 2에 나타낸다.The transmittance of the obtained hydrogel was measured with an ultraviolet / visible spectrophotometer (UV-2600 series, Shimadzu Corporation) using a 10 mm cell. Table 2 shows the lowest transmittance values in the visible light region between 400 nm and 800 nm as a result.

< 하이드로 겔의 점도의 측정 >&Lt; Measurement of viscosity of hydrogel &

Brookfield형 점도계(DV-I PRIME 브룩필드사 제)를 이용하여 25℃에서, 폴리에틸렌이민 첨가 후(가열 전)의 하이드로 겔의 10 중량% 수용액의 점도의 측정을 행하였다. 전단 속도 40s-1일 때의 점도 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The viscosity of the 10 wt% aqueous solution of the hydrogel after the polyethyleneimine addition (before heating) was measured at 25 캜 using a Brookfield viscometer (DV-I PRIME Brookfield Co.). The viscosity results at shear rate of 40 s -1 are shown in Table 2 below.

< 하이드로 겔의 희석 ><Dilution of hydrogel>

상기에서 제작한 10 중량%의 하이드로 겔에 당량의 물을 첨가하고, 핸드 믹서(WARING STAND MIXER, WARING사 제)를 이용하여, 5 중량%의 부극용 바인더액을 얻었다.An equivalent amount of water was added to the 10 wt% hydrogel thus prepared, and a 5 wt% binder solution for the negative electrode was obtained using a hand mixer (WARING STAND MIXER, manufactured by WARING).

< 부극용 슬러리의 제작 >&Lt; Preparation of negative electrode slurry >

부극용 바인더 조성물의 5 중량% 수용액 대신에, 하이드로 겔의 5 중량% 수용액을 이용한 것 이외에는 시험예 1(실시예 1)과 마찬가지로 하여, 전극 도공용 슬러리를 제작하였다. 슬러리 중의 활물질과 하이드로 겔의 조성비는 고형분으로서, 흑연 분말:도전 조제:하이드로 겔(수분을 제외한 바인더 조성물로서의 중량)=100:1.075:6.452이다.A slurry for electrode coating was prepared in the same manner as in Test Example 1 (Example 1) except that a 5 wt% aqueous solution of hydrogel was used instead of the 5 wt% aqueous solution of the negative electrode binder composition. The composition ratio of the active material and the hydrogel in the slurry is a solid content of graphite powder: conductive auxiliary agent: hydrogel (weight as binder composition excluding moisture) = 100: 1.075: 6.452.

< 전지용 부극의 제작 ><Fabrication of battery negative electrode>

시험예 1(실시예 1)과 마찬가지로 하여, 코인 전지용 전극(전지용 부극)을 제작하였다.An electrode for a coin battery (negative electrode for a battery) was fabricated in the same manner as in Test Example 1 (Example 1).

< 유연성(인성) 시험용 전극의 제작 ><Preparation of Flexible (Toughness) Test Electrodes>

시험예 1(실시예 1)의 < 박리 강도, 인성 시험용 전극의 제작 >과 마찬가지로 하여 제작한 전극을 이용하여 시험을 행하였다.The test was carried out using an electrode fabricated in the same manner as in < preparation of electrode for peel strength and toughness test of Test Example 1 (Example 1).

< 전극의 유연성(인성) 시험 >&Lt; Flexibility (Toughness) Test of Electrodes >

전극의 유연성(인성)의 평가는, 시험예 1(실시예 1)의 전극의 인성 시험과 마찬가지로 하여 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The flexibility (toughness) of the electrode was evaluated in the same manner as the toughness test of the electrode of Test Example 1 (Example 1). The results are shown in Table 2 below.

< 전지의 제작 ><Fabrication of Battery>

시험예 1(실시예 1)의 전극의 인성 시험과 마찬가지로 하여, 코인 전지(2032 타입)를 제작하였다.A coin cell (2032 type) was fabricated in the same manner as in the toughness test of the electrode of Test Example 1 (Example 1).

< 평가 방법: 충방전 특성 시험 ><Evaluation method: charge / discharge characteristic test>

제작한 코인 전지로, 시험예 1과 마찬가지의 충방전 시험을 실시하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The same charge / discharge test as in Test Example 1 was performed on the produced coin battery. The results are shown in Table 2 below.

(실시예 7)(Example 7)

실시예 6에서 이용한 수지와 가교제(PEI)를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=99:1이 되도록, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리(부극용 슬러리)를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극(전지용 부극)을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극(박리 강도, 인성 시험용 전극)을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared using the resin and the crosslinking agent (PEI) used in Example 6 so that the aqueous solution of 10 wt% of resin and the aqueous solution of 10 wt% of PEI were 99: 1, and the permeability and The viscosity was measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a nonaqueous electrolyte battery (negative electrode slurry) were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode (battery negative electrode) was produced by the same method as in Example 6 to obtain a coin battery, and a charge / discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode (peel strength, toughness test electrode). The results are shown in Table 2 below.

(실시예 8)(Example 8)

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.7, 개환율 97%)의 10 중량% 수용액을 조제하였다.Aqueous solution of a water-soluble lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, degree of neutralization of 0.7, conversion rate of 97%) was prepared.

상기 수지 수용액과 실시예 6에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=99:1이 되도록 하고, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared by using the resin aqueous solution and the PEI used in Example 6 so as to make a 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI = 99: 1, and a hydrogel was prepared in the same manner as in Example 6, The viscosity was measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(실시예 9)(Example 9)

수용성의 리튬 변성 이소부텐-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 325,000, 중화도 0.4, 개환율 92%)의 10 중량% 수용액을 조제하였다.Aqueous solution of a water-soluble lithium-modified isobutene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 325,000, degree of neutralization: 0.4, conversion rate: 92%) was prepared.

상기 수지 수용액과 실시예 6에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=99:1이 되도록 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared in the same manner as in Example 6 to prepare a 10% by weight aqueous solution of resin and 10% by weight aqueous solution of PEI in an amount of 99: 1 by using the resin aqueous solution and PEI used in Example 6, Respectively. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(실시예 10)(Example 10)

실시예 8에서 이용한 수지와 가교제(폴리알릴아민, 분자량 3,000)를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=99.34:0.66이 되도록, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared in the same manner as in Example 6, using the resin used in Example 8 and a crosslinking agent (polyallylamine, molecular weight: 3,000) so as to obtain a 10 wt% aqueous solution of resin and a 10 wt% aqueous solution of PEI of 99.34: And the transmittance and the viscosity were measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(실시예 11)(Example 11)

부극용 바인더 조성물로서 수용성의 리튬 변성 메틸비닐에테르-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 630,000, 중화도 0.5, 개환율 96%)의 10 중량% 수용액을 조정하였다.A 10 wt% aqueous solution of a water-soluble lithium-modified methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 630,000, neutralization degree of 0.5, and conversion rate of 96%) was prepared as a negative electrode binder composition.

상기 수지와 실시예 6에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=95:5가 되도록, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.Using the resin and PEI used in Example 6, a hydrogel was prepared in the same manner as in Example 6 so as to obtain a 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI of 95: 5, and the transmittance and viscosity Respectively. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(실시예 12)(Example 12)

수용성의 리튬 변성 에틸렌-무수 말레산 공중합 수지(평균 분자량 350,000, 중화도 0.5, 개환율 96%)의 10 중량% 수용액을 조정하였다.A 10% by weight aqueous solution of a water-soluble lithium-modified ethylene-maleic anhydride copolymer resin (average molecular weight: 350,000, degree of neutralization of 0.5, and conversion rate of 96%) was prepared.

상기 수지 수용액과 실시예 6에서 이용한 PEI를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=95:5가 되도록, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared by using the resin aqueous solution and the PEI used in Example 6 to obtain a 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI of 95: 5 in the same manner as in Example 6, and the transmittance and viscosity Were measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 5)(Comparative Example 5)

실시예 6에서 이용한 수지와 가교제(PEI)를 이용하여, 수지 10 중량% 수용액:PEI 10 중량% 수용액=90:10이 되도록, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.A hydrogel was prepared by using the resin and the crosslinking agent (PEI) used in Example 6 so as to obtain a 10 wt% aqueous solution of resin: 10 wt% aqueous solution of PEI of 90: 10 in the same manner as in Example 6, The viscosity was measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 6)(Comparative Example 6)

실시예 7에서 이용한 수지와 가교제(PEI, 분자량 600)를 이용하여, 실시예 7과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔을 제작하고, 투과율 및 점도를 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 하이드로 겔의 희석 및 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.Using a resin and a crosslinking agent (PEI, molecular weight: 600) used in Example 7, a hydrogel was prepared in the same manner as in Example 7, and the transmittance and the viscosity were measured. The results are shown in Table 2 below. Thereafter, dilution of the hydrogel and a slurry for a non-aqueous electrolyte cell were prepared in the same manner as in Example 6. [ Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 7)(Comparative Example 7)

실시예 6에서 이용한 수지의 10 중량% 수용액(첨가제 없음)의 투과율 및 점도를 측정한 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 상기 10 중량% 수용액을 바인더 용액으로서 이용하여, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The transmittance and viscosity of a 10 wt% aqueous solution of the resin used in Example 6 (without additive) were measured and the results are shown in Table 2 below. Thereafter, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery was prepared in the same manner as in Example 6, except that the 10 wt% aqueous solution was used as a binder solution. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 8)(Comparative Example 8)

실시예 10에서 이용한 수지의 10 중량% 수용액(첨가제 없음)의 투과율 및 점도를 측정한 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 상기 비교예 7과 마찬가지의 방법에 의해서 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 이어서, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.The transmittance and viscosity of a 10 wt% aqueous solution (without additive) of the resin used in Example 10 were measured and the results are shown in Table 2 below. Thereafter, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 7. Then, a coated negative electrode was prepared in the same manner as in Example 6 to obtain a coin battery, and a charging / discharging characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 9)(Comparative Example 9)

실시예 11에서 이용한 수지의 10 중량% 수용액(첨가제 없음)의 점도 및 투과율을 측정한 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 후, 상기 비교예 7과 마찬가지의 방법에 의해서 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.Table 2 shows the results of measuring the viscosity and the transmittance of a 10 wt% aqueous solution (without additive) of the resin used in Example 11. Thereafter, a slurry for a nonaqueous electrolyte battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 7. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

(비교예 10)(Comparative Example 10)

종래의 수계 부극 바인더 조성물인 SBR계 에멀전 수용액(TRD2001, 48.3 중량%)과 증점제로서 CMC-Na(세로겐 BSH-6, 10 중량%)를 이용하여 상기 비교예 7과 마찬가지의 방법에 의해서 비수 전해질 전지용 슬러리를 제작하였다. 슬러리 중의 활물질과 바인더의 조성비는 고형분으로서, 흑연 분말:도전 조제:SBR:CMC-Na=100:1.053:3.158:1.053이었다. 또한, 상기 실시예 6과 마찬가지의 방법에 의해서 도공 부극을 제작하고, 코인 전지를 얻어, 충방전 특성 시험을 행하였다. 또, 도공 전극을 이용하여, 유연성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다.(TRD2001, 48.3% by weight) which is a conventional aqueous negative electrode binder composition and CMC-Na (Serogens BSH-6, 10% by weight) as a thickener were used in the same manner as in Comparative Example 7, To prepare a battery slurry. The composition ratio of the active material and the binder in the slurry was a solid content of graphite powder: conductive auxiliary agent: SBR: CMC-Na = 100: 1.053: 3.158: 1.053. Further, a coated negative electrode was prepared by the same method as in Example 6, and a coin cell was obtained, and a charge-discharge characteristic test was conducted. Further, a flexibility test was conducted using a coated electrode. The results are shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

(고찰)(Review)

본 발명의 소정의 투과율을 갖는 하이드로 겔을 사용함으로써, 보다 유연성(인성)이 높은 전극을 제작할 수 있다는 것이 나타났다. 또, 본 발명에 의하면, 하이드로 겔화하기 위한 가교제를 첨가하더라도, 비교예 7∼9에 나타내는 미첨가품과 동등의 저저항성을 나타내고, 비교예 10에 나타낸 종래의 바인더인 SBR-CMC계보다 낮아, 전지 특성 향상에 기여한다는 것을 알 수 있었다. 이에 비하여, 투과율이 높은 비교예 6∼9의 하이드로 겔에서는, 유연성을 충분히 부여할 수 없었다. 또, 가교제의 첨가량이 높고, 투과율이 낮았던 비교예 5에서는 매우 점도가 높고, 슬러리 제작시의 해쇄를 충분히 할 수 없었기 때문에 저항이 높은 전지가 되었다. 또한, 폴리아민류의 분자량이 낮은 비교예 6에서는 가교도가 충분하지 않았기 때문에 점도가 낮고, 유연성을 충분히 부여할 수 없었다.It has been found that by using the hydrogel having the predetermined transmittance of the present invention, an electrode having higher flexibility (toughness) can be produced. Further, according to the present invention, even when a crosslinking agent for hydrogeling is added, it exhibits low resistance equivalent to that of the untreated products of Comparative Examples 7 to 9, and is lower than that of the SBR-CMC system which is the conventional binder shown in Comparative Example 10, And it contributes to the improvement of the characteristics. On the other hand, in the hydrogels of Comparative Examples 6 to 9 having high transmittance, the flexibility could not be sufficiently provided. In Comparative Example 5, in which the addition amount of the cross-linking agent was high and the transmittance was low, the viscosity was very high, and the slurry could not be sufficiently crushed during the slurry production, resulting in a high resistance cell. Further, in Comparative Example 6 in which the molecular weight of the polyamines was low, since the degree of crosslinking was insufficient, the viscosity was low and sufficient flexibility could not be imparted.

이 출원은, 2016년 11월 29일에 출원된 일본 특허출원 특원2016-231352 및 2016년 12월 15일에 출원된 일본 특허출원 특원2016-242847을 기초로 하는 것이며, 그 내용은 본원에 포함되는 것이다.This application is based on Japanese Patent Application No. 2016-231352 filed on November 29, 2016 and Japanese Patent Application No. 2016-242847 filed on December 15, 2016, the content of which is incorporated herein by reference will be.

본 발명을 표현하기 위하여, 전술에 있어서 구체예 등을 참조하면서 실시 형태를 통하여 본 발명을 적절하고도 충분히 설명하였지만, 당업자라면 전술의 실시 형태를 변경 및/또는 개량하는 것은 용이하게 이룰 수 있는 것이라고 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가, 청구 범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 레벨의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는, 당해 청구항의 권리 범위에 포괄된다고 해석된다.In order to describe the present invention, the present invention has been appropriately and fully explained through the embodiments with reference to specific examples and the like in the foregoing description. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments It should be recognized. Accordingly, unless a person skilled in the art is of a type or mode of modification that does not fall within the scope of the claims of the claims, the mode of modification or the mode of modification is to be construed as being covered by the scope of the claims.

산업상의 이용 가능성Industrial availability

본 발명은, 리튬 이온 이차전지 등의 비수 전해질 전지에 관한 기술 분야에 있어서, 광범위한 산업상의 이용 가능성을 갖는다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has wide industrial applicability in the technical field of a nonaqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery.

Claims (7)

α-올레핀류와 말레산류가 공중합한 α-올레핀-말레산류 공중합체의 중화염을 폴리아민류에 의해 가교한 구조를 함유하는 비수 전해질 전지 전극용 바인더 조성물로서, 상기 바인더 조성물을 10 중량% 함유하는 수용액의 25℃ 또한 전단 속도 40s-1에 있어서의 점도가 1800 mPa·s∼15000 mPa·s인 것을 특징으로 하는, 바인더 조성물.A binder composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode comprising a structure obtained by crosslinking a neutralized salt of an? -olefin-maleic acid copolymer in which? -olefins and maleic acid are copolymerized with polyamines, wherein the binder composition contains 10% Wherein the aqueous solution has a viscosity at 25 ° C and a shear rate of 40 s -1 of 1800 mPa · s to 15000 mPa · s. 제 1 항에 기재된 바인더 조성물로부터 얻어지는, 10 중량% 수용액의 가시광 영역(400∼800 ㎚)에 있어서의 투과율이 40∼85%의 범위인 하이드로 겔.A hydrogel having a transmittance of 40 to 85% in a visible light region (400 to 800 nm) of a 10 wt% aqueous solution obtained from the binder composition of Claim 1. 제 1 항에 기재된 바인더 조성물과 활물질을 함유하는, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물.A slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, comprising the binder composition according to any one of claims 1 to 7 and an active material. 제 2 항에 기재된 하이드로 겔과 활물질을 함유하는, 비수 전해질 전지 전극용 슬러리 조성물.A slurry composition for a nonaqueous electrolyte battery electrode, comprising the hydrogel according to claim 2 and an active material. 제 1 항에 기재된 바인더 조성물과 활물질을 함유하는 혼합층을 집전체에 결착하여 이루어지는, 비수 전해질 전지용 부극.A negative electrode for a nonaqueous electrolyte battery comprising a current collector and a mixed layer containing the binder composition of claim 1 and an active material. 제 2 항에 기재된 하이드로 겔과 활물질을 함유하는 혼합층을 집전체에 결착하여 이루어지는, 비수 전해질 전지용 부극.A negative electrode for a nonaqueous electrolyte battery comprising a current collector and a mixed layer containing the hydrogel according to claim 2 and an active material. 제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 비수 전해질 전지용 부극을 갖는, 비수 전해질 전지.A nonaqueous electrolyte battery having the negative electrode for a nonaqueous electrolyte battery according to claim 5 or 6.
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