KR20210156323A - 에너지 디바이스용 전극 및 에너지 디바이스 - Google Patents
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Abstract
에너지 디바이스용 전극은, 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고, 상기 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 상기 결합제 수지의 비율이 0.5질량％ 내지 5.5질량％이며, 상기 결합제 수지가, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 함유한다.
Description
본 발명은 에너지 디바이스용 전극 및 에너지 디바이스에 관한 것이다.
노트북 컴퓨터, 휴대 전화, PDA(Personal Digital Assistant) 등의 휴대 정보 단말기의 전원으로서, 고에너지 밀도를 갖는 비수 전해액계의 에너지 디바이스인 리튬 이온 이차 전지가 널리 사용되고 있다.
리튬 이온 이차 전지에는, 부극의 활물질로서, 리튬 이온의 층간에의 삽입(리튬 층간 화합물의 형성) 및 방출이 가능한 다층 구조를 갖는 탄소 재료가 주로 사용된다. 또한, 정극의 활물질로서는, 리튬 함유 금속 복합 산화물이 주로 사용된다. 리튬 이온 이차 전지의 전극은, 이들의 활물질, 결합제 수지, 용매(N-메틸-2-피롤리돈, 물 등) 등을 혼련하여 전극 합제 페이스트를 조제하고, 이어서, 이것을 전사 롤 등으로 집전체인 금속박의 편면 또는 양면에 도포하고, 용매를 건조에 의해 제거하여 합제층을 형성 후, 롤 프레스기 등으로 압축 성형하여 제작된다.
리튬 함유 금속 복합 산화물로서는, 코발트산리튬(LiCoO2), 망간산리튬(LiMn2O4), 니켈망간코발트산리튬(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2), 인산철리튬(LiFePO4) 등이 다용되고 있고, 목적에 따라 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용된다.
정극용의 결합제 수지로서는, 전기 화학적인 안정성, 전해액에 대한 내용해성 등의 관점에서, 폴리불화비닐리덴(이하, PVDF라고 한다)이 다용되고 있다.
전해액으로서는, 불소계 음이온을 포함하는 전해질을 카르보네이트계의 용매에 용해한 용액이 널리 사용되고 있다. 전해질에는, 전해액으로 했을 때의 이온 전도성 및 전기 화학적인 내산화 환원성의 관점에서 LiPF6이 다용되고 있다.
근년, 리튬 이온 이차 전지는, 그의 높은 에너지 밀도로 인해, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 전원, 보조 전원 등으로서의 사용이 널리 퍼져 있다. 리튬 이온 이차 전지가 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등에 탑재되는 경우, 리튬 이온 이차 전지는 고온 환경에 노출될 가능성이 있다.
전해질로서 다용되는 LiPF6은, 화학적 안정성 및 열적 안정성이 부족하여, 전해액 중의 미량의 수분으로 가수분해되어 불화수소를 발생하는 경우가 있다.
또한, 정극용의 결합제 수지로서 다용되는 PVDF는, 고온 환경 하에서 염기성 물질과의 접촉에 의해 변질되어, 불화수소를 발생하는 경우가 있다.
발생한 불화수소는, 정극 활물질로부터의 금속의 용출을 야기하고, 용출된 금속은 부극측에서 석출된다. 그 결과, 정극 및 부극의 용량이 저하되는 경우가 있다.
그 때문에, 정극 활물질에 희토류 화합물을 고착시킴으로써 전해액의 분해를 저감하여, 용량의 저하를 억제하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 리튬 이온 이차 전지 내에 산 중화제를 존재시킴으로써, 불화수소에 의한 정극 활물질로부터의 금속의 용출을 억제하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1에는, 정극 활물질의 일부에 희토류 화합물을 고착시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되는 방법에서는, 용량에 기여하지 않는 희토류 화합물을 정극 활물질에 사용하기 때문에, 리튬 이온 이차 전지의 에너지 밀도를 저하시킨다.
또한, 특허문헌 2에 개시되는 방법에서는, 리튬 이온 이차 전지 내에 용량에 기여하지 않는 알루미나 등의 무기 산화물을 추가하기 때문에, 리튬 이온 이차 전지의 에너지 밀도를 저하시키는 경우가 있다. 또한, 산 중화제를 전극군의 축심 및 전극군의 외측에 배치한 경우, 산 중화제의 효과가 국소적이 되는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태는 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 상온에서 높은 용량이 얻어지고, 또한 고온에 노출된 경우의 용량 저하가 억제되는 에너지 디바이스용 전극 및 에너지 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 것에 관한 것이다.
<1> 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고,
상기 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 상기 결합제 수지의 비율이 0.5질량％ 내지 5.5질량％이며,
상기 결합제 수지가, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 함유하는 에너지 디바이스용 전극.
<2> 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가, 하기 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 더 포함하는 <1>에 기재된 에너지 디바이스용 전극.
(식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기를 나타내고, n은 1 내지 50의 정수를 나타낸다.)
<3> 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 함유되는 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 상기 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율이, 0.001몰 내지 0.2몰인 <2>에 기재된 에너지 디바이스용 전극.
<4> 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가, 하기 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 더 포함하는 <1> 내지 <3> 중 어느 한 항에 기재된 에너지 디바이스용 전극.
(식 (II) 중, R3은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R4는 탄소수가 4 내지 30인 알킬기를 나타낸다.)
<5> 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 함유되는 상기 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 상기 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율이, 0.001몰 내지 0.2몰인 <4>에 기재된 에너지 디바이스용 전극.
<6> 상기 니트릴기 함유 단량체가, 아크릴로니트릴을 포함하는 <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 기재된 에너지 디바이스용 전극.
<7> <1> 내지 <6> 중 어느 한 항에 기재된 에너지 디바이스용 전극을 포함하는 에너지 디바이스.
<8> 상기 에너지 디바이스가 리튬 이온 이차 전지인 <7>에 기재된 에너지 디바이스.
본 발명의 일 형태에 의하면, 상온에서 높은 용량이 얻어지고, 또한 고온에 노출된 경우의 용량 저하가 억제되는 에너지 디바이스용 전극 및 에너지 디바이스가 제공된다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 개시에 있어서 특별히 언급하고 있는 사항 이외의 사항이며 본 발명의 실시에 필요한 사항은, 에너지 디바이스의 분야에 있어서의 종래 기술에 기초하는 당업자의 설계 사항으로서 파악될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 개시되어 있는 내용과 에너지 디바이스의 분야에 있어서의 기술 상식에 기초하여 실시할 수 있다.
본 개시에 있어서 「공정」이라는 단어에는, 다른 공정으로부터 독립한 공정에 추가로, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우일지라도 그 공정의 목적이 달성된다면, 당해 공정도 포함된다.
본 개시에 있어서 「내지」를 사용하여 나타난 수치 범위에는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치가 각각 최솟값 및 최대값으로서 포함된다.
본 개시 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 하나의 수치 범위에서 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또한, 본 개시 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
본 개시에 있어서 각 성분은 해당하는 물질을 복수종 포함하고 있어도 된다. 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수종 존재하는 경우, 각 성분의 함유율은, 특별히 언급하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수종의 물질의 합계 함유율을 의미한다.
본 개시에 있어서, 각 성분에 해당하는 입자는 복수종 포함되어 있어도 된다. 조성물 중에 각 성분에 해당하는 입자가 복수종 존재하는 경우, 각 성분의 입자 직경은, 특별히 언급하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수종의 입자의 혼합물에 관한 값을 의미한다.
본 개시에 있어서 「층」 또는 「막」이라는 단어에는, 당해 층 또는 막이 존재하는 영역을 관찰했을 때에, 당해 영역의 전체에 형성되어 있는 경우에 추가로, 당해 영역의 일부에만 형성되어 있는 경우도 포함된다.
본 개시에 있어서 「(메트)아크릴」은 아크릴 및 메타크릴 중 적어도 한쪽을 의미하고, 「(메트)아크릴레이트」는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 적어도 한쪽을 의미하고, 「(메트)알릴」은 알릴 및 메탈릴 중 적어도 한쪽을 의미한다.
본 개시의 에너지 디바이스용 전극은, 비수 전해액계의 에너지 디바이스에 적용되는 것이 바람직하다. 비수 전해액계의 에너지 디바이스란, 물 이외의 전해액을 사용하는 축전 또는 발전 디바이스(장치)를 말한다.
본 개시의 기술은, 집전체에 전극 활물질이 보유된 형태의 전극을 구비하는 각종 에너지 디바이스에 널리 적용될 수 있다. 이러한 종류의 에너지 디바이스에 있어서, 본 개시의 에너지 디바이스용 전극을 정극에 사용함으로써 에너지 디바이스의 온도가 상승했을 때에 일어날 수 있는 용량의 저하를 억제하는 것이 가능해진다. 이하, 주로, 정극 활물질을 포함하는 정극 합제층을 갖는 전극 및 해당 전극을 구비하는 리튬 이온 이차 전지를 예로 하여 본 발명을 보다 자세하게 설명하지만, 본 발명의 적용 대상을 이러한 전극 또는 에너지 디바이스에 한정하는 의도는 아니다.
<에너지 디바이스용 전극>
본 개시의 에너지 디바이스용 전극은, 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고, 상기 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 상기 결합제 수지의 비율이 0.5질량％ 내지 5.5질량％이며, 상기 결합제 수지가, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 함유한다.
이하, 본 개시의 에너지 디바이스용 전극의 제법, 본 개시의 에너지 디바이스용 전극을 구성하는 요소 등에 대하여 설명한다.
본 개시의 에너지 디바이스용 전극은, 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고 있으면 된다. 정극 합제층은, 정극 집전체 상에 형성되어 있어도 된다. 정극 합제층을 정극 집전체 상에 형성하는 방법에 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.
정극 활물질과 도전제와 결합제 수지와 필요에 따라서 사용되는 그 밖의 성분을 용매를 사용하지 않고 건식으로 혼합하여 시트상으로 성형하고, 이 성형체를 정극 집전체에 압착함으로써 에너지 디바이스용 전극을 형성할 수 있다(건식법). 또는, 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지와 필요에 따라서 사용되는 그 밖의 성분을 용매에 용해 또는 분산시켜서 정극 합제 페이스트로 하고, 이것을 정극 집전체에 도포하고, 건조하고, 압연함으로써 에너지 디바이스용 전극을 형성할 수 있다(습식법).
습식법을 적용하는 경우, 정극 합제 페이스트의 정극 집전체로의 도포는, 예를 들어, 콤마 코터 등을 사용하여 행할 수 있다.
도포는, 대향하는 전극에 있어서, 정극 용량과 부극 용량의 비율(부극 용량/정극 용량)이 1 이상으로 되도록 행하는 것이 적당하다. 정극 합제 페이스트의 편면당의 도포량은, 예를 들어, 정극 합제층의 건조 질량이, 5g/㎡ 내지 500g/㎡인 것이 바람직하고, 50g/㎡ 내지 300g/㎡인 것이 보다 바람직하고, 100g/㎡ 내지 200g/㎡인 것이 더욱 바람직하다. 도포량이 많을수록, 용량이 큰 리튬 이온 이차 전지가 얻어지기 쉽고, 도포량이 적을수록, 출력이 높은 리튬 이온 이차 전지가 얻어지기 쉬운 경향이 있다.
용매의 제거는, 바람직하게는 50℃ 내지 150℃, 보다 바람직하게는 80℃ 내지 120℃에서, 바람직하게는 1분간 내지 20분간, 보다 바람직하게는 3분간 내지 10분간 건조시킴으로써 행하여진다.
압연은, 예를 들어 롤 프레스기를 사용하여 행하여진다. 정극 합제층의 부피 밀도는, 예를 들어, 2g/㎤ 내지 5g/㎤인 것이 바람직하고, 2.5g/㎤ 내지 4g/㎤인 것이 보다 바람직하다. 또한, 정극 내의 잔류 용매, 흡착수의 제거 등을 위해서, 예를 들어, 100℃ 내지 150℃에서 1시간 내지 20시간 진공 건조해도 된다.
정극 집전체로서는, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄 등을 함유하는 시트, 박 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 전기 화학적인 관점 및 비용으로부터, 알루미늄의 시트 또는 박이 바람직하다.
시트 및 박의 평균 두께는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 1㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 2㎛ 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하고, 5㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다.
정극 활물질로서는 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있고, 리튬 함유 금속 복합 산화물, 올리빈형 리튬염, 칼코겐 화합물, 이산화망간 등을 들 수 있다.
리튬 함유 금속 복합 산화물은, 리튬과 전이 금속을 포함하는 금속 복합 산화물을 의미한다. 리튬 함유 금속 복합 산화물에 포함되는 전이 금속은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 되고, Co, Ni, Mn 등을 들 수 있다. 또한, 리튬 함유 금속 복합 산화물에 포함되는 전이 금속의 일부가, 당해 전이 금속과 다른 원소로 치환되어 있어도 된다. 전이 금속을 치환하는 원소로서는 Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, V, B 등을 들 수 있고, Mn, Al, Co, Ni 및 Mg이 바람직하다. 전이 금속을 치환하는 원소는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
리튬 함유 금속 복합 산화물로서는, 예를 들어, LixCoO2, LixNiO2, LixMnO2, LixCoyNi1-yO2, LixCoyM1 1-yOz(LixCoyM1 1-yOz 중, M1은 Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, V 및 B로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타낸다.), LixNi1-yM2 yOz(LixNi1-yM2 yOz 중, M2는 Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, V 및 B로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타낸다.), LixMn2O4 및 LixMn2-yM3 yO4(LixMn2-yM3 yO4 중, M3은 Na, Mg, Sc, Y, Fe, Co, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, V 및 B로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 나타낸다.)를 들 수 있다. 여기서, x는 0<x≤1.2의 범위이며, y는 0 내지 0.9의 범위이며, z는 2.0 내지 2.3의 범위이다. 또한, 리튬의 몰비를 나타내는 x값은, 충방전에 의해 증감한다.
올리빈형 리튬염으로서는, 예를 들어, LiFePO4를 들 수 있다.
칼코겐 화합물로서는, 예를 들어, 이황화티타늄 및 이황화몰리브덴을 들 수 있다.
정극 활물질은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
정극 활물질로서는, 안전성의 관점에서, LixMn2O4 또는 리튬·니켈·망간·코발트 복합 산화물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
정극 활물질의 평균 입자 직경은, 특별히 제한되지 않지만, 정극 합제 페이스트의 분산성, 정극 합제층의 형성성, 정극 합제층의 부피 밀도, 전지 성능 등의 관점에서, 0.1㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 내지 18㎛인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 내지 16㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 정극 활물질의 BET 비표면적은, 특별히 제한되지 않지만, 정극 합제 페이스트의 분산성, 정극 합제층의 형성성, 정극 합제층의 부피 밀도, 전지 성능 등의 관점에서, 0.1㎡/g 내지 4.0㎡/g인 것이 바람직하고, 0.2㎡/g 내지 2.5㎡/g인 것이 보다 바람직하고, 0.3㎡/g 내지 1.5㎡/g인 것이 더욱 바람직하다.
본 개시에 있어서 평균 입자 직경은, 계면 활성제를 포함한 정제수에 시료를 분산시키고, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(예를 들어, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제 SALD-3000J)로 측정되는 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 소직경측으로부터의 적산이 50％로 될 때의 값(메디안 직경(D50))으로 한다.
BET 비표면적은, 예를 들어, JIS Z 8830:2013에 준하여 질소 흡착능으로부터 측정할 수 있다. 평가 장치로서는, 예를 들어, QUANTACHROME사제: AUTOSORB-1(상품명)을 사용할 수 있다. 시료 표면 및 구조 중에 흡착되어 있는 수분이 가스 흡착능에 영향을 미칠 것으로 생각되기 때문에, BET 비표면적의 측정을 행할 때에는, 먼저 가열에 의한 수분 제거의 전처리를 행하는 것이 바람직하다.
전처리에서는, 0.05g의 측정 시료를 투입한 측정용 셀을, 진공 펌프로 10Pa 이하로 감압한 후, 110℃에서 가열하고, 3시간 이상 유지한 후, 감압한 상태를 유지한 채 상온(25℃)까지 자연 냉각한다. 이 전처리를 행한 후, 평가 온도를 77K로 하고, 평가 압력 범위를 상대압(포화 증기압에 대한 평형 압력)으로 1 미만으로 하여 측정한다.
탄소 재료의 002면의 면 간격 d002는, X선(CuKα선)을 시료에 조사하고, 회절 선을 고니오미터에 의해 측정하여 얻은 회절 프로파일로부터, 회절각 2θ가 24° 내지 26° 부근에 나타나는 탄소 002면에 대응하는 회절 피크로부터, 브래그의 식을 사용하여 산출할 수 있다.
정극 합제층에 사용해도 되는 도전제로서는, 예를 들어, 카본 블랙, 흑연, 탄소 섬유 및 금속 섬유를 들 수 있다. 카본 블랙으로서는, 예를 들어, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙 및 서멀 블랙을 들 수 있다. 흑연으로서는, 예를 들어, 천연 흑연 및 인조 흑연을 들 수 있다. 도전제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
정극 합제층에 사용하는 결합제 수지로서는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지이면 특별히 제한되지 않는다. 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 사용함으로써 결합제 수지로부터의 불화수소의 발생이 억제되어, 고온 보존 시의 용량 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다.
니트릴기 함유 단량체로서는, 특별히 제한은 없다. 니트릴기 함유 단량체로서는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 아크릴계 니트릴기 함유 단량체, α-시아노아크릴레이트, 디시아노비닐리덴 등의 시안계 니트릴기 함유 단량체, 푸마로니트릴 등의 푸마르계 니트릴기 함유 단량체 등을 들 수 있다.
이들 중에서는, 중합의 용이함, 코스트 퍼포먼스, 전극의 유연성, 가요성, 내산화성, 전해액에 대한 내팽윤성 등의 점에서, 아크릴로니트릴이 바람직하다. 아크릴로니트릴을 중합하여 얻어지는 폴리아크릴로니트릴은, 정극 합제 페이스트에 사용되는 용매에 대한 용해성이 높고, 정극 활물질의 표면을 균일하게 피복하기 쉽기 때문에, 전지 내에 존재할 수 있는 불화수소와 정극 활물질의 접촉을 저감할 수 있는 경향이 있다. 그 결과로서, 고온 보존 시의 용량 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다.
니트릴기 함유 단량체에서 차지하는 아크릴로니트릴의 비율은, 예를 들어, 5질량％ 내지 100질량％인 것이 바람직하고, 50질량％ 내지 100질량％인 것이 보다 바람직하고, 70질량％ 내지 100질량％인 것이 더욱 바람직하다. 이들 니트릴기 함유 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
니트릴기 함유 단량체로서 아크릴로니트릴과 메타크릴로니트릴을 병용하는 경우, 아크릴로니트릴의 함유율은, 니트릴기 함유 단량체의 전량에 대하여 예를 들어, 5질량％ 내지 95질량％인 것이 바람직하고, 50질량％ 내지 95질량％인 것이 보다 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지는, 전극의 유연성의 관점에서, 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
n은 1 내지 50의 정수를 나타내고, 2 내지 30의 정수인 것이 바람직하고, 2 내지 10의 정수인 것이 보다 바람직하다.
R2는, 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기를 나타내고, 예를 들어, 탄소수가 1 내지 30인 1가의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 탄소수가 1 내지 25인 1가의 탄화수소기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수가 1 내지 12인 1가의 탄화수소기인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 1가의 탄화수소기가 치환기를 갖는 경우, 당해 1가의 탄화수소기의 탄소수에는, 치환기에 포함되는 탄소수는 포함되지 않는 것으로 한다.
R2가 수소 원자이거나, 또는 탄소수가 1 내지 30인 1가의 탄화수소기이면, 전해액에 대한 충분한 내팽윤성을 얻을 수 있는 경향이 있다. 여기서, 1가의 탄화수소기로서는, 예를 들어, 알킬기 및 페닐기를 들 수 있다. R2는, 탄소수가 1 내지 12인 알킬기 또는 페닐기인 것이 바람직하다. 알킬기는, 직쇄상이어도, 분지쇄상이어도, 환상이어도 된다.
R2로 표시되는 알킬기 및 페닐기는, 일부의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. R2가 알킬기일 경우의 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 질소 원자를 포함하는 치환기, 인 원자를 포함하는 치환기, 방향환 등을 들 수 있다. R2가 페닐기일 경우의 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 질소 원자를 포함하는 치환기, 인 원자를 포함하는 치환기, 방향환, 탄소수가 3 내지 10인 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 등을 들 수 있다.
식 (I)로 표시되는 단량체로서는, 시판품을 사용해도 되고, 합성품을 사용해도 된다. 시판품으로서 입수 가능한 식 (I)로 표시되는 단량체로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 EC-A), 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 MTG-A 및 신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AM-30G), 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 130-A 및 신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AM-90G), 메톡시폴리(n=13)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AM-130G), 메톡시폴리(n=23)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AM-230G), 옥톡시폴리(n=18)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 A-OC-18E), 페녹시디에틸렌글리콜아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 P-200A 및 신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AMP-20GY), 페녹시폴리(n=6)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 AMP-60G), 노닐페놀 EO 부가물(n=4) 아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 NP-4EA), 노닐페놀 EO 부가물(n=8) 아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 아크릴레이트 NP-8EA), 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 에스테르 MC 및 신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 M-20G), 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 에스테르 MTG), 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 에스테르 130MA 및 신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 M-90G), 메톡시폴리(n=23)에틸렌글리콜메타크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: NK 에스테르 M-230G) 그리고 메톡시폴리(n=30)에틸렌글리콜메타크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제, 상품명: 라이트 에스테르 041MA)를 들 수 있다.
이들 중에서는, 아크릴로니트릴 등의 니트릴기 함유 단량체와 공중합시키는 경우의 반응성 등의 점에서, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트(일반식 (I)의 R1이 H, R2가 CH3, n이 3)가 보다 바람직하다. 이들 식 (I)로 표시되는 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지는, 전극의 유연성의 관점에서, 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, R3은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. R4는, 탄소수가 4 내지 30인 알킬기를 나타내며, 바람직하게는 탄소수가 5 내지 25인 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수가 6 내지 20인 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 탄소수가 8 내지 16인 알킬기이다. R4로 표시되는 알킬기의 탄소수가 4 이상이면, 충분한 가요성을 얻을 수 있는 경향이 있다. R4로 표시되는 알킬기의 탄소수가 30 이하이면 전해액에 대한 충분한 내팽윤성을 얻을 수 있는 경향이 있다. 또한, R4로 표시되는 알킬기가 치환기를 갖는 경우, 당해 알킬기의 탄소수에는, 치환기에 포함되는 탄소수는 포함되지 않는 것으로 한다.
R4로 표시되는 알킬기는, 직쇄상이어도, 분지쇄상이어도, 환상이어도 된다.
R4로 표시되는 알킬기는, 일부의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 치환기로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자, 질소 원자를 포함하는 치환기, 인 원자를 포함하는 치환기, 방향환, 탄소수가 3 내지 10인 시클로알킬기 등을 들 수 있다. 예를 들어, R4로 표시되는 알킬기로서는, 직쇄상, 분지쇄상 또는 환상의 알킬기 외에, 플루오로알킬기, 클로로알킬기, 브로모알킬기, 요오드화알킬기 등의 할로겐화 알킬기 등을 들 수 있다.
식 (II)로 표시되는 단량체로서는, 시판품을 사용해도 되고, 합성품을 사용해도 된다. 시판품으로서 입수 가능한 식 (II)로 표시되는 단량체로서는, 구체적으로는, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 아밀(메트)아크릴레이트, 이소아밀(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 헥사데실(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 탄소수가 4 내지 30인 알킬기를 포함하는 (메트)아크릴산의 에스테르류를 들 수 있다.
또한, R4가 플루오로알킬기일 경우, 1,1-비스(트리플루오로메틸)-2,2,2-트리플루오로에틸아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸아크릴레이트, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸아크릴레이트, 노나플루오로이소부틸아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜틸아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,5-노나플루오로펜틸아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-운데카플루오로헥실아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸아크릴레이트, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-헵타데카플루오로데실아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-노나데카플루오로데실아크릴레이트 등의 아크릴레이트 화합물, 노나플루오로-t-부틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오로부틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-도데카플루오로헵틸메타크릴레이트, 헵타데카플루오로옥틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸메타크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-헥사데카플루오로노닐메타크릴레이트 등의 메타크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
식 (II)로 표시되는 이들 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지는, 정극 집전체와 정극 합제층의 밀착성의 관점에서, 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위를 포함하고 있어도 된다.
카르복시기 함유 단량체로서는, 특별히 제한은 없고, 아크릴산, 메타크릴산 등의 아크릴계 카르복시기 함유 단량체, 크로톤산 등의 크로톤계 카르복시기 함유 단량체, 말레산 및 그의 무수물 등의 말레인계 카르복시기 함유 단량체, 이타콘산 및 그의 무수물 등의 이타콘계 카르복시기 함유 단량체, 시트라콘산 및 그의 무수물 등의 시트라콘계 카르복시기 함유 단량체 등을 들 수 있다.
이들 중에서는, 중합의 용이함, 코스트 퍼포먼스, 전극의 유연성, 가요성 등의 점에서, 아크릴산이 바람직하다. 카르복시기 함유 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 카르복시기 함유 단량체로서 아크릴산과 메타크릴산을 병용하는 경우, 아크릴산의 함유율은, 카르복시기 함유 단량체의 전량에 대하여 예를 들어, 5질량％ 내지 95질량％인 것이 바람직하고, 50질량％ 내지 95질량％인 것이 보다 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 및 필요에 따라서 포함되는 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위, 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위 및 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위 외에, 이들 단량체와는 다른 기타의 단량체 유래의 구조 단위를 적절히 조합할 수도 있다.
기타의 단량체로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트 등의 탄소수가 1 내지 3인 알킬기를 포함하는 (메트)아크릴산에스테르류, 염화비닐, 브롬화비닐, 염화비닐리덴 등의 할로겐화 비닐류, 말레산이미드, 페닐말레이미드, (메트)아크릴아미드, 스티렌, α-메틸스티렌, 아세트산비닐, (메트)알릴술폰산나트륨, (메트)알릴옥시벤젠술폰산나트륨, 스티렌술폰산나트륨, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 및 그의 염 등을 들 수 있다. 이들 기타의 단량체는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가, 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위, 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위 및 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 경우, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 각 구조 단위의 비율은, 이하의 몰비인 것이 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 경우, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율은, 0.001몰 내지 0.2몰인 것이 바람직하고, 0.003몰 내지 0.05몰인 것이 보다 바람직하고, 0.005몰 내지 0.02몰인 것이 더욱 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 식 (I)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율이, 0.001몰 내지 0.2몰의 범위이면, 정극 집전체, 특히 알루미늄박을 사용한 정극 집전체와의 접착성 및 전해액에 대한 내팽윤성이 우수하고, 전극의 유연성 및 가요성이 양호해지는 경향이 있다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 경우, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율은, 0.001몰 내지 0.2몰인 것이 바람직하고, 0.003몰 내지 0.05몰인 것이 보다 바람직하고, 0.005몰 내지 0.02몰인 것이 더욱 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 식 (II)로 표시되는 단량체 유래의 구조 단위의 비율이, 0.001몰 내지 0.2몰의 범위이면, 정극 집전체, 특히 알루미늄박을 사용한 정극 집전체와의 접착성 및 전해액에 대한 내팽윤성이 우수하고, 전극의 유연성 및 가요성이 양호해지는 경향이 있다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위를 포함하는 경우, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위의 비율은, 0.01몰 내지 0.2몰인 것이 바람직하고, 0.02몰 내지 0.1몰인 것이 보다 바람직하고, 0.03몰 내지 0.06몰인 것이 더욱 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위의 비율이 0.01몰 내지 0.2몰의 범위이면, 정극 집전체, 특히 알루미늄박을 사용한 정극 집전체와의 접착성 및 전해액에 대한 내팽윤성이 우수하고, 전극의 유연성 및 가요성이 양호해지는 경향이 있다.
어떤 양태에서는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 있어서의, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 카르복시기 함유 단량체 유래이며 카르복시기를 포함하는 구조 단위의 비율은, 0.01몰 미만이어도 되고, 0.005몰 이하여도 되고, 0몰이어도 된다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 기타의 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 경우, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위 1몰에 대한 기타의 단량체 유래의 구조 단위의 비율은, 0.005몰 내지 0.1몰인 것이 바람직하고, 0.01몰 내지 0.06몰인 것이 보다 바람직하고, 0.03몰 내지 0.05몰인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 있어서의 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위의 함유율은, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 전체 구조 단위를 기준으로 하여, 80몰％ 이상인 것이 바람직하고, 90몰％ 이상인 것이 보다 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에는, 전해액에 대한 내팽윤성을 보완하기 위한 가교 성분 유래의 구조 단위, 전극의 유연성 및 가요성을 보완하기 위한 고무 성분 유래의 구조 단위 등을 포함하고 있어도 된다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 합성하기 위한 중합 양식으로서는, 침전 중합, 괴상 중합, 현탁 중합, 유화 중합, 용액 중합 등을 들 수 있고, 특별히 제한은 없다. 합성의 용이함, 회수, 정제 등의 후처리의 용이성 등의 점에서, 수중 침전 중합이 바람직하다.
이하, 수중 침전 중합에 대하여 상세하게 설명한다.
수중 침전 중합을 행할 때의 중합 개시제로서는, 중합 개시 효율 등의 점에서 수용성 중합 개시제가 바람직하다.
수용성 중합 개시제로서는, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등의 과황산염, 과산화수소 등의 수용성 과산화물, 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘 하이드로클로라이드) 등의 수용성 아조 화합물, 과황산염 등의 산화제와 아황산수소나트륨, 아황산수소암모늄, 티오황산나트륨, 하이드로술파이트 등의 환원제와 황산, 황산철, 황산구리 등의 중합 촉진제를 조합한 산화 환원형(레독스형) 등을 들 수 있다.
이들 중에서는, 수지 합성의 용이함 등의 점에서 과황산염, 수용성 아조 화합물 등이 바람직하다. 과황산염 중에서는, 과황산암모늄이 특히 바람직하다.
또한, 니트릴기 함유 단량체로서 아크릴로니트릴을 선택하고, 카르복시기 함유 단량체로서 아크릴산을 선택하고, 식 (I)로 표시되는 단량체로서 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트를 선택하여 수중 침전 중합을 행한 경우, 단량체(모노머라고도 함)의 상태에서는 3자 모두 수용성인 것으로부터, 수용성 중합 개시제가 유효하게 작용하여, 중합이 원활하게 시작된다. 그리고, 중합이 진행함에 따라서 중합물이 석출되어 오기 때문에, 반응계가 현탁 상태가 되고, 최종적으로 미반응물이 적은 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 고수율로 얻어진다.
중합 개시제는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 합성에 사용되는 단량체의 총량에 대하여 예를 들어, 0.001몰％ 내지 5몰％의 범위에서 사용되는 것이 바람직하고, 0.01몰％ 내지 2몰％의 범위에서 사용되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 수중 침전 중합을 행할 때에는, 분자량 조절 등의 목적으로, 연쇄 이동제를 사용할 수 있다. 연쇄 이동제로서는, 머캅탄 화합물, 사염화탄소, α-메틸스티렌 이량체 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 악취가 적다는 등의 점에서, α-메틸스티렌 이량체가 바람직하다.
수중 침전 중합을 행할 때에는, 석출되는 수지의 입자 직경의 조절 등을 위해, 필요에 따라, 물 이외의 용매를 첨가할 수도 있다.
물 이외의 용매로서는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드류, N,N-디메틸에틸렌우레아, N,N-디메틸프로필렌우레아, 테트라메틸우레아 등의 우레아류, γ-부티로락톤, γ-카프로락톤 등의 락톤류, 프로필렌카르보네이트 등의 카르보네이트류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산n-부틸, 부틸셀로솔브아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸카르비톨아세테이트 등의 에스테르류, 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임 등의 글라임류, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산 등의 탄화수소류, 디메틸술폭시드 등의 술폭시드류, 술포란 등의 술폰류, 메탄올, 이소프로판올, n-부탄올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수중 침전 중합은, 예를 들어, 니트릴기 함유 단량체 그리고 필요에 따라서 사용되는 카르복시기 함유 단량체, 식 (I)로 표시되는 단량체, 식 (II)로 표시되는 단량체 및 그 밖의 단량체를 용매 중에 도입하고, 중합 온도를, 바람직하게는 0℃ 내지 100℃, 보다 바람직하게는 30℃ 내지 95℃로 하고, 바람직하게는 1시간 내지 50시간, 보다 바람직하게는 2시간 내지 12시간 유지함으로써 행해진다.
중합 온도가 0℃ 이상이면, 중합 반응이 촉진되는 경향이 있다. 또한, 중합 온도가 100℃ 이하이면 용매로서 물을 사용했을 때일지라도, 물이 증발하여 중합을할 수 없게 되는 상태로 되기 어려운 경향이 있다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 중량 평균 분자량은, 10000 내지 1000000인 것이 바람직하고, 100000 내지 800000인 것이 보다 바람직하고, 250000 내지 700000인 것이 더욱 바람직하다.
본 개시에 있어서, 중량 평균 분자량은 하기 방법에 의해 측정된 값을 말한다.
측정 대상을 N-메틸-2-피롤리돈에 용해하고, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)제 필터〔예를 들어, 구라시키 보세키 가부시키가이샤제, HPLC(고속 액체 크로마토그래피) 전처리용, 크로마토 디스크, 형식 번호: 13N, 구멍 직경: 0.45㎛〕를 통하여 불용분을 제거한다. GPC〔예를 들어, 펌프: L6200 Pump(가부시키가이샤 히다치 세이사꾸쇼제), 검출기: 시차 굴절률 검출기 L3300 RI Monitor(가부시키가이샤 히다치 세이사꾸쇼제), 칼럼: TSKgel-G5000HXL과 TSKgel-G2000HXL(계 2개)(모두 도소 가부시키가이샤제)을 직렬로 접속, 칼럼 온도: 30℃, 용리액: N-메틸-2-피롤리돈, 유속: 1.0ml/분, 표준 물질: 폴리스티렌〕를 사용하여, 중량 평균 분자량을 측정한다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 산가는, 0mgKOH/g 내지 40mgKOH/g인 것이 바람직하고, 0mgKOH/g 내지 10mgKOH/g인 것이 보다 바람직하고, 0mgKOH/g 내지 5mgKOH/g인 것이 더욱 바람직하다.
본 개시에 있어서, 산가는 하기 방법에 의해 측정된 값을 말한다.
먼저, 측정 대상 1g을 정칭한 후, 그 측정 대상에 아세톤을 30g 첨가하여, 측정 대상을 용해한다. 이어서, 지시약인 페놀프탈레인을 측정 대상의 용액에 적량 첨가하고, 0.1N의 KOH 수용액을 사용하여 적정한다. 그리고, 적정 결과로부터 하기 식 (A)에 의해 산가를 산출한다(식 중, Vf는 페놀프탈레인의 적정량(mL)을 나타내고, Wp는 측정 대상의 용액 질량(g)을 나타내고, I는 측정 대상의 용액의 불휘발분의 비율(질량％)을 나타낸다.).
산가(mgKOH/g)=10×Vf×56.1/(Wp×I) (A)
또한, 측정 대상의 용액의 불휘발분은, 측정 대상의 용액을 알루미늄 팬에 약 1ml 양을 달아 취하고, 160℃로 가열한 핫 플레이트 상에서 15분간 건조시키고, 잔사 질량으로부터 산출한다.
니트릴기 함유 단량체 그리고 필요에 따라서 사용되는 카르복시기 함유 단량체, 식 (I)로 표시되는 단량체, 식 (II)로 표시되는 단량체 및 그 밖의 단량체를 중합할 때, 특히 니트릴기 함유 단량체 및 필요에 따라서 사용되는 카르복시기 함유 단량체의 중합열이 크기 때문에, 이들 단량체를 용매 중에 적하하면서 중합을 진행시키는 것이 바람직하다.
니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지는, 상기와 같이 중합하여 제조되고, 통상, 용매에 용해한 바니시의 형태로 사용된다. 바니시상의 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 조제에 사용하는 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 먼저 설명한 수중 침전 중합을 행할 때에 첨가할 수 있는 용매 및 물을 사용할 수 있다. 이들 중에서는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 대한 용해성 등의 점에서, 아미드류, 우레아류, 락톤류 또는 그들을 포함하는 혼합 용매가 바람직하고, 이들 중에서도 N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤 또는 그들을 포함하는 혼합 용매가 보다 바람직하다. 이들 용매는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 용매의 사용량은, 상온(25℃)에서 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가 용해 상태를 유지할 수 있는 필요 최저한의 양 이상이면, 특별히 제한은 없다. 정극 합제 페이스트를 제조할 때, 통상, 용매를 첨가하면서 점도 조절을 행하기 때문에, 필요 이상으로 너무 희석하지 않는 임의의 양으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 결합제 수지로서는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지에 추가로, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 기타의 수지를 병용할 수 있다. 기타의 수지로서는, 예를 들어, 폴리아세트산비닐, 폴리메틸메타크릴레이트, 니트로셀룰로오스, 불소 수지 및 고무를 들 수 있다. 불소 수지로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리불화비닐리덴(PVDF), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체 등을 들 수 있다. 고무로서는, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴 고무 등을 들 수 있다.
정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 결합제 수지의 비율은, 0.5질량％ 내지 5.5질량％이면, 특별히 제한되지 않는다. 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 결합제 수지의 비율을 0.5질량％ 이상으로 함으로써 정극 합제층의 정극 집전체에 대한 결착성을 확보할 수 있는 경향이 있고, 5.5질량％ 이하로 함으로써, 통상 사용 시의 용량을 높게 할 수 있는 경향이 있다. 또한, 정극 합제층의 결착성 및 통상 사용 시의 용량의 관점에서, 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 결합제 수지의 비율은, 1.0질량％ 내지 3.5질량％인 것이 바람직하고, 1.5질량％ 내지 2.0질량％인 것이 보다 바람직하다.
결합제 수지의 총 질량에서 차지하는 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지의 비율은, 특별히 제한이 없지만, 20질량％ 내지 100질량％인 것이 바람직하고, 50질량％ 내지 100질량％인 것이 보다 바람직하고, 80질량％ 내지 100질량％인 것이 더욱 바람직하다.
<에너지 디바이스>
본 개시의 에너지 디바이스는, 본 개시의 에너지 디바이스용 전극을 포함한다.
본 개시의 에너지 디바이스로서는, 리튬 이온 이차 전지, 전기 이중층 캐패시터, 태양 전지, 연료 전지 등을 들 수 있다.
정극으로서의 본 개시의 에너지 디바이스용 전극과, 에너지 디바이스용 부극과, 세퍼레이터와, 전해액을 조합함으로써, 본 개시의 에너지 디바이스의 일례인 리튬 이온 이차 전지를 얻을 수 있다.
이하, 본 개시의 에너지 디바이스를 리튬 이온 이차 전지에 적용한 경우에 대하여 설명한다.
리튬 이온 이차 전지는, 예를 들어, 에너지 디바이스용 정극과, 에너지 디바이스용 부극과, 에너지 디바이스용 정극과 에너지 디바이스용 부극 사이에 개재하는 세퍼레이터와, 전해액을 구비한다. 에너지 디바이스용 정극으로서, 본 개시의 에너지 디바이스용 전극이 사용된다.
에너지 디바이스용 부극(이하, 단순히 「부극」이라고 칭하는 경우가 있다.)은 부극 집전체와, 부극 집전체 중 적어도 한쪽 표면 상에 마련된 부극 합제층을 갖는 것이다. 부극 합제층은, 부극 활물질과 필요에 따라서 결합제 수지 및 도전제 중 적어도 한쪽을 갖는 것이다.
부극 활물질로서는, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 금속 리튬, 리튬 합금, 금속 화합물, 탄소 재료, 금속 착체, 및 유기 고분자 화합물을 들 수 있다. 부극 활물질은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
이들 중에서도, 부극 활물질로서는, 탄소 재료가 바람직하다. 탄소 재료로서는, 천연 흑연(인편상 흑연 등), 인조 흑연 등의 흑연, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본 블랙, 비정질 탄소, 탄소 섬유 등을 들 수 있다.
탄소 재료의 평균 입자 직경은, 0.1㎛ 내지 60㎛인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 내지 45㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.5㎛ 내지 30㎛인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 탄소 재료의 BET 비표면적은, 1㎡/g 내지 10㎡/g인 것이 바람직하다.
탄소 재료 중에서도 특히, 리튬 이온 이차 전지의 방전 용량을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서는, X선 광각 회절법에 있어서의 탄소 육각 평면의 간격(d002)이 3.35Å 내지 3.40Å이며, c축 방향의 결정자(Lc)가 100Å 이상인 흑연이 바람직하다.
한편, 탄소 재료 중에서도 특히, 사이클 특성 및 안전성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서는, X선 광각 회절법에 있어서의 탄소 육각 평면의 간격(d002)이 3.50Å 내지 3.95Å인 비정질 탄소가 바람직하다.
부극에 사용하는 부극 집전체로서는, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스강, 니켈, 구리 등을 포함하는 시트, 박 등을 들 수 있다. 시트 및 박의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 1㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 2㎛ 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하고, 5㎛ 내지 50㎛인 것이 더욱 바람직하다.
부극에 있어서는, 전극의 저항을 저감하는 관점에서, 도전제를 사용해도 된다. 도전제로서는, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 카본 블랙, 흑연, 탄소 섬유, 금속 섬유 등을 들 수 있다. 카본 블랙으로서는, 예를 들어, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 램프 블랙 및 서멀 블랙을 들 수 있다. 흑연으로서는, 예를 들어, 천연 흑연 및 인조 흑연을 들 수 있다. 도전제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
부극에 사용하는 결합제 수지로서는, 에너지 디바이스의 분야에서 상용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 스티렌-부타디엔 고무 및 아크릴 고무를 들 수 있다. 이들 결합제 수지 중에서도 특히, 리튬 이온 이차 전지의 특성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서는, 스티렌-부타디엔 고무 및 아크릴 고무가 바람직하다.
부극은, 특별히 제한없이 공지된 전극의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 부극 활물질, 결합제 수지 그리고 필요에 따라 도전제 및 용매를 포함하는 부극 합제 페이스트를 부극 집전체 중 적어도 한쪽 표면 상에 도포하고, 이어서 용매를 건조에 의해 제거하고, 필요에 따라 압연하여 부극 집전체 표면에 부극 합제층을 형성함으로써 제조할 수 있다.
부극 합제 페이스트에 사용되는 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 결합제 수지를 균일하게 용해 또는 분산할 수 있는 용매이면 된다. 결합제 수지에 스티렌-부타디엔 고무를 사용하는 경우에는, 결합제 수지의 분산매로서 널리 사용되고 있는 물이 바람직하다. 용매는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
부극 합제층을 제조하기 위한 부극 합제 페이스트에는, 부극 합제 페이스트의 분산 안정성 및 도공성을 개선하기 위하여 증점제를 첨가할 수 있다. 증점제로서는, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨 등의 카르복시메틸셀룰로오스 유도체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 수용성 알긴산 유도체, 젤라틴, 카라기난, 글루코만난, 펙틴, 커들란, 젤란 검, 폴리아크릴산 및 그의 알칼리 금속염 등의 폴리아크릴산 유도체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등의 폴리비닐알코올계 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 카르복시메틸셀룰로오스 유도체가 바람직하다.
부극 합제 페이스트의 부극 집전체로의 도포는, 예를 들어, 콤마 코터 등을 사용하여 행할 수 있다.
도포는, 대향하는 전극에 있어서, 정극 용량과 부극 용량의 비율(부극 용량/정극 용량)이 1 이상이 되도록 행하는 것이 적당하다. 부극 합제 페이스트의 편면당의 도포량은, 예를 들어, 부극 합제층의 건조 질량이, 5g/㎡ 내지 300g/㎡인 것이 바람직하고, 25g/㎡ 내지 200g/㎡인 것이 보다 바람직하고, 50g/㎡ 내지 150g/㎡인 것이 더욱 바람직하다. 도포량이 많을수록, 용량이 큰 리튬 이온 이차 전지가 얻어지기 쉽고, 도포량이 적을수록, 출력이 높은 리튬 이온 이차 전지가 얻어지기 쉬운 경향이 있다.
용매의 제거는, 바람직하게는 50℃ 내지 150℃, 보다 바람직하게는 80℃ 내지 120℃에서, 바람직하게는 1분간 내지 20분간, 보다 바람직하게는 3분간 내지 10분간 건조시킴으로써 행하여진다.
압연은, 예를 들어 롤 프레스기를 사용하여 행하여진다. 부극 합제층의 부피 밀도는, 예를 들어, 1g/㎤ 내지 2g/㎤인 것이 바람직하고, 1.2g/㎤ 내지 1.8g/㎤인 것이 보다 바람직하고, 1.4g/㎤ 내지 1.6g/㎤인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 부극 내의 잔류 용매, 흡착수의 제거 등을 위해서, 예를 들어, 100℃ 내지 150℃에서 1시간 내지 20시간 진공 건조해도 된다.
세퍼레이터는, 정극 및 부극 간을 전자적으로는 절연하면서도 이온 투과성을 갖고, 또한 정극측에 있어서의 산화성 및 부극측에 있어서의 환원성에 대한 내성을 구비하는 것이면 특별히 제한은 없다. 이러한 특성을 충족하는 세퍼레이터의 재료(재질)로서는, 수지, 무기물 등이 사용된다.
상기 수지로서는, 올레핀계 폴리머, 불소계 폴리머, 셀룰로오스계 폴리머, 폴리이미드, 나일론 등이 사용된다. 구체적으로는, 전해액에 대하여 안정되고, 보액성이 우수한 재료 중에서 선택하는 것이 바람직하고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀을 원료로 하는 다공성 시트, 부직포 등을 사용하는 것이 바람직하다.
무기물로서는, 알루미나, 이산화규소 등의 산화물류, 질화알루미늄, 질화규소 등의 질화물류, 황산바륨, 황산칼슘 등의 황산염류, 유리 등이 사용된다. 예를 들어, 섬유 형상 또는 입자 형상의 상기 무기물을, 부직포, 직포, 미다공성 필름 등의 박막 형상의 기재에 부착시킨 것을 세퍼레이터로서 사용할 수 있다.
박막 형상의 기재로서는, 평균 구멍 직경이 0.01㎛ 내지 1㎛이며, 평균 두께가 5㎛ 내지 50㎛인 것이 적합하게 사용된다. 또한, 예를 들어, 섬유 형상 또는 입자 형상의 상기 무기물을, 결합제 수지를 사용하여 복합 다공층으로 한 것을 세퍼레이터로서 사용할 수 있다. 또한, 이 복합 다공층을, 정극 또는 부극의 표면에 형성하고, 세퍼레이터로 해도 된다. 또는, 이 복합 다공층을 다른 세퍼레이터의 표면에 형성하여, 다층 세퍼레이터로 해도 된다. 예를 들어, 90％ 입자 직경(D90)이 1㎛ 미만인 알루미나 입자를, 불소 수지를 결합제 수지로서 결착시킨 복합 다공층을 정극의 표면에 형성한 것을, 세퍼레이터로 해도 된다.
(전해액)
전해액은, 예를 들어, 에너지 디바이스인 리튬 이온 2차 전지로서의 기능을 발휘시키는 것이면 특별히 제한은 없다. 전해액으로서는, 물 이외의 전해액, 예를 들어, 프로필렌카르보네이트, 에틸렌카르보네이트, 부틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 디에틸카르보네이트, 메틸에틸카르보네이트 등의 카르보네이트류, γ-부티로락톤 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, 아세토니트릴, 니트로메탄, N-메틸-2-피롤리돈 등의 질소 함유 화합물류, 포름산메틸, 아세트산메틸, 아세트산부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 인산트리에스테르 등의 에스테르류, 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임 등의 글라임류, 아세톤, 디에틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 술포란 등의 술폰류, 3-메틸-2-옥사졸리디논 등의 옥사졸리디논류, 1,3-프로판술톤, 4-부탄술톤, 나프타술톤 등의 술톤류 등의 유기 용매에, LiClO4, LiBF4, LiI, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, LiCl, LiBr, LiB(C2H5)4, LiCH3SO3, LiC4F9SO3, Li(CF3SO2)2N, Li[(CO2)2]2B 등의 전해질을 용해한 용액 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 카르보네이트류에 LiPF6을 용해한 전해액이 바람직하다.
전해액은, 예를 들어 유기 용매와 전해질을, 각각 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용함으로써 조제된다.
또한, 리튬 이온 이차 전지의 특성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서, 전해액에 비닐렌카르보네이트(VC)를 함유하는 것이 바람직하다.
비닐렌카르보네이트(VC)를 함유하는 경우의 함유율은, 전해액 전량에 대하여 0.1질량％ 내지 2질량％인 것이 바람직하고, 0.2질량％ 내지 1.5질량％인 것이 보다 바람직하다.
리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 대해서는 특별히 제약은 없고, 공지된 방법을 이용할 수 있다.
예를 들어, 먼저, 정극과 부극의 2개의 전극을, 폴리에틸렌 미다공막을 포함하는 세퍼레이터를 개재하여 권회한다. 얻어진 스파이럴상의 권회군을 전지 캔에 삽입하고, 미리 부극의 집전체에 용접해 둔 탭 단자를 전지 관저에 용접한다. 얻어진 전지 캔에 전해액을 주입한다. 또한 미리 정극의 집전체에 용접해 둔 탭 단자를 전지의 덮개에 용접하고, 덮개를 절연성의 가스킷을 개재하여 전지 캔의 상부에 배치한다. 이어서, 덮개와 전지 캔이 접한 부분을 코오킹하여 밀폐함으로써 리튬 이온 이차 전지를 얻는다.
실시예
이하, 실험예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.
<수지 A의 조제>
교반기, 온도계 및 냉각관을 장착한 0.5리터의 세퍼러블 플라스크 내에, 정제수(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 397.2g을 첨가한 후, 계 내를 질소 치환하고, 72.0℃까지 승온하였다. 계 내의 수온이 72.0℃로 되어 있음을 확인 후, 정제수 2.5g에 중합 개시제의 과황산암모늄(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 347.0mg을 용해한 용액을 계 내에 첨가한 후, 250회전/분으로 교반하였다. 이어서, 계 내에 모노머(니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 42.8g(0.80몰))를 2시간에 걸쳐 적하하고, 1시간에 걸쳐 반응시켰다. 이어서, 정제수 7.8g에 중합 개시제의 과황산암모늄(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 420mg을 용해한 용액을 계 내에 첨가한 후, 1시간 반응시켰다. 이어서, 계 내의 온도를 92.0℃까지 승온하고, 1시간에 걸쳐 반응시켰다. 이어서, 정제수 1.5g에 중합 개시제의 과황산암모늄(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 210mg을 용해한 용액을 계 내에 첨가한 후, 1시간 반응시켰다. 상기 공정 중에는, 계 내를 질소 분위기로 유지하고, 250회전/분으로 교반을 계속하였다. 실온(25℃)으로 냉각 후, 반응액을 흡인 여과하고, 석출된 수지를 여과분별하였다. 여과분별한 수지를 정제수(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 1000g으로 세정하였다. 세정한 수지를 60℃, 150Pa로 설정한 진공 건조기에서 24시간 건조하여 수지 A를 얻었다. 교반기, 온도계 및 냉각관을 장착한 0.5리터의 세퍼러블 플라스크 내에, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 423g을 추가하고, 100±5℃로 승온한 후, 수지 A의 분말 27g을 추가하고, 300회전/분으로 5시간 교반하여, 수지 A의 NMP 용액으로 하였다.
<수지 B의 조제>
모노머를 니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 41.4g(0.78몰) 및 식 (I)로 표시되는 단량체인 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, NK 에스테르 AM-30G) 1.4g(0.006몰)으로 한 것 이외에는, 수지 A와 마찬가지로 하여, 수지 B의 NMP 용액을 얻었다.
<수지 C의 조제>
모노머를 니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 39.3g(0.74몰), 식 (I)로 표시되는 단량체인 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, NK 에스테르 AM-30G) 1.4g(0.006몰) 및 카르복시기 함유 단량체인 아크릴산(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 2.1g(0.029몰)으로 한 것 이외에는, 수지 A와 마찬가지로 하여, 수지 C의 NMP 용액을 얻었다.
<수지 D의 조제>
모노머를 니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 40.2g(0.76몰) 및 식 (I)로 표시되는 단량체인 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, NK 에스테르 AM-90G) 2.6g(0.006몰)으로 한 것 이외에는, 수지 A와 마찬가지로 하여, 수지 D의 NMP 용액을 얻었다.
<수지 E의 조제>
모노머를 니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 41.4g(0.78몰) 및 식 (I)로 표시되는 단량체인 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, NK 에스테르 AM-90G) 1.4g(0.003몰)으로 한 것 이외에는, 수지 A와 마찬가지로 하여, 수지 E의 NMP 용액을 얻었다.
<수지 F의 조제>
모노머를 니트릴기 함유 단량체인 아크릴로니트릴(와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤제) 37.7g(0.71몰) 및 식 (I)로 표시되는 단량체인 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜아크릴레이트(신나까무라 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, NK 에스테르 AM-90G) 5.1g(0.011몰)으로 한 것 이외에는, 수지 A와 마찬가지로 하여, 수지 F의 NMP 용액을 얻었다.
(실시예 1)
[정극의 제작]
정극의 제작을 이하와 같이 행하였다. 정극 활물질인 망간산리튬(LiMn2O4, BET 비표면적이 0.3㎡/g, 평균 입자 직경(d50)이 13.0㎛, 이하 LMO라고 기재)에, 도전제로서 아세틸렌 블랙(상품명: HS-100, 평균 입자 직경 48nm(덴카 가부시키가이샤 카탈로그값), 덴카 가부시키가이샤)과, 결합제 수지로서 수지 A를 순차 첨가하고, 혼합함으로써 정극 합제를 얻었다. 질량비는, 활물질:도전제:결합제 수지=94.0:4.5:1.5로 하였다. 또한 정극 합제에 대하여 용매인 N-메틸-2-피롤리돈을 첨가하고, 혼련함으로써 정극 합제 페이스트를 형성하였다. 이 정극 합제 페이스트를 정극 집전체인 평균 두께 20㎛의 알루미늄박의 편면에 실질적으로 균등하고 또한 균질하게 도포하였다. 그 후, 건조 처리를 실시하고, 소정 밀도까지 프레스에 의해 압밀화하여 정극을 얻었다. 정극 합제층의 부피 밀도는 2.9g/㎤로 하고, 정극 합제층의 건조 질량은 150g/㎡로 하였다. 그 후, 정극을 4cm×3.5cm로 잘라냈다.
[부극의 제작]
부극의 제작을 이하와 같이 행하였다. 금속 리튬의 표면을 광택이 나올 때까지 연마하고, 이 금속 리튬을 부극 집전체인 구리 메쉬에 실질적으로 균등하고 또한 균질하게 압착하여 부극으로 하였다. 그 후, 부극을 4.1cm×3.6cm로 잘라냈다.
[전지의 제작]
얻어진 정극과 부극을, 세퍼레이터를 개재하여 대향시킨 후, 정극 및 부극 각각에 집전용의 탭 선을 접속하여, 전극군을 얻었다. 얻어진 전극군을 라미네이트에 넣고, 전해액을 1000μL 주액한 후, 진공 시일하여, 라미네이트형 전지를 얻었다. 전해액에는, 1.0M의 LiPF6을 포함하는 프로필렌카르보네이트/디에틸카르보네이트=3/7 혼합 용액(체적비)에 혼합 용액 전량에 대하여 비닐렌카르보네이트를 1.0질량％ 첨가한 것을 사용하였다. 세퍼레이터에는 폴리에틸렌의 다공성 시트를 사용하였다.
(실시예 2)
결합제 수지로서 수지 B를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 3)
결합제 수지로서 수지 C를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 4)
결합제 수지로서 수지 D를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 5)
정극 활물질에 니켈망간코발트산리튬(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, BET 비표면적이 0.4㎡/g, 평균 입자 직경(d50)이 6.5㎛, 이하 NMC라고 기재)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 6)
정극 활물질에 NMC를 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 7)
정극 활물질에 NMC를 사용한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 8)
정극 활물질에 NMC를 사용한 것 이외에는, 실시예 4와 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 1)
결합제 수지로서 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 2)
정극 합제의 배합 조성을 활물질:도전제:결합제 수지=95.3:4.5:0.2로 한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 3)
정극 합제의 배합 조성을 활물질:도전제:결합제 수지=89.5:4.5:6.0으로 한 이외에는 실시예 3과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 4)
결합제 수지로서 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 사용한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 5)
정극 합제의 배합 조성을 활물질:도전제:결합제 수지=95.3:4.5:0.2로 한 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(비교예 6)
정극 합제의 배합 조성을 활물질:도전제:결합제 수지=89.5:4.5:6.0으로 한 이외에는 실시예 7과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 9)
결합제 수지로서 수지 E를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 10)
결합제 수지로서 수지 F를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 11)
정극 활물질에 NMC를 사용한 것 이외에는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
(실시예 12)
정극 활물질에 NMC를 사용한 것 이외에는, 실시예 10와 마찬가지로 하여 라미네이트형 전지를 제작하였다.
<전지의 평가>
실시예 1 내지 실시예 12 및 비교예 1 내지 비교예 6에서 제작한 라미네이트형 전지를 25℃로 설정한 항온조 내에 넣고, 충방전 장치(도요 시스템 가부시키가이샤제, 상품명: TOSCAT-3200)를 사용하여 25℃에서, 이하의 조건에서 충방전하였다. 4.2V, 0.1C로 정전류 정전압(CCCV) 충전(충전 종지 조건: 0.01C)을 행한 후, 0.1C로 3.0V까지 정전류(CC) 방전하였다. 이 충방전을 3회 반복하고, 3회째의 방전에서 얻어진 용량을 보존 전 용량으로 하였다. 또한, 0.1C이란, 라미네이트형 전지를 10시간에 완전히 충전(방전)하는 전류값이다.
이어서, 라미네이트형 전지를 25℃로 설정한 항온조에 넣고, 5시간 유지한 후, 4.2V, 0.5C로 CCCV 충전(종지 조건: 0.01C)하였다. 충전한 라미네이트형 전지를 105℃로 설정한 항온조에 넣고, 48시간 유지한 후, 25℃로 설정한 항온조에 넣고, 0.5C로 CC 방전하였다.
이어서, 라미네이트형 전지를 25℃로 설정한 항온조에 넣고, 4.2V, 0.1C로 CCCV 충전(종지 조건: 0.01C)한 후, 0.1C로 3.0V까지 CC 방전하였다. 방전에서 얻어진 용량을 보존 후 용량으로 하였다.
하기 식에 의해 산출되는 값을 용량 회복률로 하였다.
얻어진 결과를 표 1 내지 표 5에 나타내었다. 표 중 「-」은, 해당하는 성분을 함유하지 않는 것을 의미한다.
결합제 수지에 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 사용한 실시예 1 내지 실시예 12는, 결합제 수지에 PVDF를 사용한 비교예 1 및 비교예 4와 비교하여, 보존 후 용량 및 용량 회복률이 우수하다. 이 결과는, 결합제 수지로부터의 불화수소가 발생하지 않는 것 및 결합제 수지 이외의 부재로부터 발생하는 불화수소와 정극 활물질의 접촉이 저감되어 있기 때문이라고 추측한다.
또한, 결합제 수지에 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 사용하고 있지만, 정극 합제 전량에 대한 결합제 수지 비율이 실시예 1 내지 실시예 12와 비교하여 적은 비교예 2 및 비교예 5는 보존 후 용량 및 용량 회복률이 낮다. 이 결과는, 결합제 수지가 적어 전극의 결착성이 불충분했기 때문에, 고온 보존 시에 정극 합제층의 구조가 붕괴되었기 때문이라고 추측한다.
또한, 결합제 수지에 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 사용하고 있지만, 정극 합제 전량에 대한 결합제 수지 비율이 실시예 1 내지 실시예 12와 비교하여 많은 비교예 3 및 비교예 6은 용량 회복률이 우수하지만, 보존 전 용량 및 보존 후 용량이 작다. 이 결과는, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지가, 용량에 기여하지 않는 것 및 정극 활물질을 피복하기 쉽게 정극 합제의 저항을 상승시킨 것에 기인한다고 추측한다.
이상의 결과로부터, 본 개시에 의하면, 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고, 상기 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 상기 결합제 수지의 비율이 0.5질량％ 내지 5.5질량％이며, 상기 결합제 수지가, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지인 경우에 있어서, 상온(25℃)에서 높은 용량이 얻어지고, 또한 고온에 노출된 경우에 일어날 수 있는 용량 저하가 억제되는 에너지 디바이스용 전극 및 에너지 디바이스를 제공할 수 있음이 시사되었다.
2017년 1월 23일에 출원된 일본 특허 출원 2017-009636호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.
또한, 본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이고 또한 개별적으로 기재된 경우와 동일 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 도입된다.
Claims (1)
- 정극 활물질과 도전제와 결합제 수지를 포함하는 정극 합제층을 갖고,
상기 정극 합제층의 총 질량에서 차지하는 상기 결합제 수지의 비율이 0.5질량％ 내지 5.5질량％이며,
상기 결합제 수지가, 니트릴기 함유 단량체 유래의 구조 단위를 포함하는 수지를 함유하는, 에너지 디바이스용 전극.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010205546A (ja) | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Ntt Facilities Inc | リチウムイオン二次電池 |
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Family Cites Families (17)
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|---|---|---|---|---|
| WO2006033173A1 (ja) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 非水電解液系エネルギーデバイス電極用バインダ樹脂組成物、非水電解液系エネルギーデバイス電極及び非水電解液系エネルギーデバイス |
| JP2010061940A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Panasonic Corp | 非水系二次電池 |
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| JP2012059490A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Panasonic Corp | 扁平形二次電池用電極群およびこれを用いた扁平形二次電池 |
| EP3220461B1 (en) * | 2010-12-28 | 2018-09-12 | Zeon Corporation | Electrode binder composition for nonaqueous electrolyte battery, electrode for nonaqueous electrolyte battery, and nonaqueous electrolyte battery |
| JP2014175106A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Nippon Carbide Ind Co Inc | リチウムイオン二次電池の電極用バインダー、電極用スラリー、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 |
| US9786891B2 (en) * | 2013-10-31 | 2017-10-10 | Lg Chem, Ltd. | Electrode assembly and lithium secondary battery comprising the same |
| WO2016068142A1 (ja) * | 2014-10-27 | 2016-05-06 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン電池 |
| CN104448158B (zh) * | 2014-12-05 | 2017-08-04 | 北京蓝海黑石科技有限公司 | 一种锂电池用水性粘合剂的制备方法 |
| US10944126B2 (en) * | 2014-12-08 | 2021-03-09 | Showa Denko Materials Co., Ltd. | Positive electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery using the same |
| CN107251291B (zh) * | 2015-02-10 | 2020-12-08 | 昭和电工材料株式会社 | 锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池用电极和锂离子二次电池 |
| US10513604B2 (en) * | 2015-03-18 | 2019-12-24 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Binder resin composition, electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery |
| JP6556511B2 (ja) | 2015-06-17 | 2019-08-07 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP6728582B2 (ja) * | 2015-07-03 | 2020-07-22 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| CN108140808B (zh) * | 2015-10-05 | 2022-02-25 | 昭和电工材料株式会社 | 能量装置电极用树脂、能量装置电极形成用组合物、能量装置用正极以及能量装置 |
| JP6677308B2 (ja) * | 2016-08-22 | 2020-04-08 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010205546A (ja) | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Ntt Facilities Inc | リチウムイオン二次電池 |
| JP2013179095A (ja) | 2010-12-20 | 2013-09-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池用正極及びその正極を用いた非水電解液二次電池 |
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