KR20240070518A - Binder for electrodes, electrodes and storage devices - Google Patents

Binder for electrodes, electrodes and storage devices Download PDF

Info

Publication number
KR20240070518A
KR20240070518A KR1020247007216A KR20247007216A KR20240070518A KR 20240070518 A KR20240070518 A KR 20240070518A KR 1020247007216 A KR1020247007216 A KR 1020247007216A KR 20247007216 A KR20247007216 A KR 20247007216A KR 20240070518 A KR20240070518 A KR 20240070518A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
mass
structural unit
binder
meth
Prior art date
Application number
KR1020247007216A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
레나 이리에
마사키 요코타니
츠요시 미야모토
Original Assignee
가부시키가이샤 오사카소다
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 오사카소다 filed Critical 가부시키가이샤 오사카소다
Publication of KR20240070518A publication Critical patent/KR20240070518A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/30Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • H01G11/38Carbon pastes or blends; Binders or additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

축전 디바이스에 사용했을 때 사이클 특성이 우수한 전극용 바인더를 제공한다. (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성단위 (A)와, 하기 일반식 (1)(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ~ 4의 알킬기, R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이다.)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성단위 (B)와, 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성단위 (C)를 포함하는 중합체를 포함하는 전극용 바인더.A binder for electrodes with excellent cycle characteristics when used in power storage devices is provided. A structural unit (A) derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer and the following general formula (1) (wherein R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an aromatic group which may have a substituent). ) and a structural unit (C) derived from a monomer having at least one selected from the group consisting of an epoxy group, a (block) isocyanate group, and a urethane group. Binder for electrodes.

Description

전극용 바인더, 전극 및 축전 디바이스Binder for electrodes, electrodes and storage devices

본 발명은 리튬 이온 이차전지 및 니켈 수소 이차전지 등의 이차전지, 전기 화학 커패시터 등의 축전 디바이스, 특히 전해질에 유기용매 등의 비수 전해질을 사용한 비수 전해질계 축전 디바이스에 이용되는 전극용 바인더, 해당 전극용 바인더를 포함하는 전극 및 해당 전극을 구비하는 축전 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a binder for electrodes used in secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel hydride secondary batteries, power storage devices such as electrochemical capacitors, and especially non-aqueous electrolyte-based power storage devices using non-aqueous electrolytes such as organic solvents as electrolytes, and corresponding electrodes. It relates to an electrode containing a binder and a power storage device provided with the electrode.

리튬 이온 이차전지나 전기 화학 캐패시터와 같은 축전 디바이스는 휴대 전화나 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 전자 기기에 사용되고 있다. 최근에는 환경 보호에 대한 의식의 고조나 관련법의 정비에 의해 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차 등의 차량 탑재 용도나 가정용 전력 저장용의 축전지로서의 응용도 진행되고 있다.Power storage devices such as lithium-ion secondary batteries and electrochemical capacitors are used in electronic devices such as mobile phones, laptop computers, and camcorders. In recent years, due to the growing awareness of environmental protection and the development of related laws, their application as storage batteries for vehicles such as electric vehicles and hybrid electric vehicles and for storing power for home use is also progressing.

또한, 이러한 응용이 진행됨과 동시에 축전 디바이스의 고성능화가 요구되고 있어 전극 등의 부재의 개량이 진행되고 있다. 이러한 축전 디바이스에 사용되는 전극은 통상적으로 활물질과 도전 보조제, 바인더 및 용매로 이루어지는 전극 재료를 집전체 상에 도포 및 건조시켜 얻어진다.In addition, as these applications progress, there is a demand for increased performance of power storage devices, and improvements in members such as electrodes are progressing. Electrodes used in such electrical storage devices are usually obtained by applying and drying an electrode material consisting of an active material, a conductive additive, a binder, and a solvent onto a current collector.

그래서 최근에는 전극에 이용되는 바인더의 개량이 시도되고 있다. 바인더를 개량함으로써 활물질과 활물질의 결착성, 활물질과 도전 보조제의 결착성 및 활물질과 집전체의 결착성을 향상시켜 전기적 특성(예를 들어 사이클 특성, 저온에서의 출력 특성 및 저저항화)을 향상시키는 것이 제안되고 있다.Therefore, recent attempts have been made to improve the binder used in electrodes. By improving the binder, the binding properties between active materials, the binding properties between active materials and conductive additives, and the binding properties between active materials and the current collector are improved, thereby improving electrical properties (e.g., cycle characteristics, output characteristics at low temperatures, and lower resistance). It is proposed to do so.

바인더는 전극에 사용되었을 때 결착성이 우수하고 축전 디바이스가 우수한 전기적 특성을 부여할 수 있는 것이 요구되고 있으며, 예를 들어 특허문헌 1에는 새로운 바인더가 제안되고 있다. 그러나, 최근 특히 결착성이 우수한 바인더가 요구되고 있어 추가적인 검토가 필요해지고 있다.A binder is required to have excellent binding properties when used in an electrode and to be able to provide excellent electrical properties to a power storage device. For example, a new binder is proposed in Patent Document 1. However, recently, binders with particularly excellent binding properties have been required, necessitating additional review.

그래서, 본 출원인은 보다 결착성이 우수하고 축전 디바이스에 이용했을 때 양호한 특성을 갖는 바인더를 개발하기 위해 특허문헌 2와 같은 방향족기를 갖는 바인더를 개발해 왔지만 추가적인 검토가 요구되고 있다.Therefore, the present applicant has been developing a binder having an aromatic group such as Patent Document 2 in order to develop a binder that has excellent binding properties and good characteristics when used in power storage devices, but additional examination is required.

특허문헌 1: 국제공개 제 2013/180103 호Patent Document 1: International Publication No. 2013/180103 특허문헌 2: 국제 공개 제 2019/131771 호Patent Document 2: International Publication No. 2019/131771

본 발명은 축전 디바이스에 사용했을 때 사이클 특성이 우수한 전극용 바인더를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a binder for electrodes that has excellent cycle characteristics when used in an electrical storage device.

본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위해 검토를 거듭한 결과, 전극용 바인더에 포함되는 중합체의 구성 단위로서 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위와, 방향족기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위와, 에폭시기, (블록(blocked)) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위를 포함함으로써, 상기 과제를 해결하는 것을 알아내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of repeated studies to achieve the above problem, the present inventors have found that the structural units of the polymer contained in the binder for electrodes include a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having an aromatic group. , an epoxy group, a (blocked) isocyanate group, and a urethane group.

즉, 본 발명은 이하에 관한 것이다.That is, the present invention relates to the following.

항 1. (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위 (A)와,Item 1. A structural unit (A) derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer,

하기 일반식 (1)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (B)와,A structural unit (B) derived from a monomer represented by the following general formula (1),

에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (C)를 포함하는 중합체를 포함하는, 전극용 바인더:A binder for electrodes comprising a polymer containing a structural unit (C) derived from a monomer having at least one type selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group:

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이다.)(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an aromatic group that may have a substituent.)

항 2. 상기 구성 단위 (B)가 하기 일반식 (2)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성 단위인, 항 1에 기재된 전극용 바인더:Item 2. The binder for electrodes according to Item 1, wherein the structural unit (B) is a structural unit derived from a monomer represented by the following general formula (2):

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 3의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기 중 어느 하나이고, R13은 탄소수 1 ∼ 3의 알킬렌기, 또는 카보닐기, R14는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기, q, r은 각각 독립적으로 0 ∼ 3의 정수이고, s는 0 ∼ 1의 정수이다.)(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, is any one of a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an aromatic group which may have a substituent, R 13 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms or a carbonyl group, R 14 is an aromatic group which may have a substituent, q , r are each independently an integer from 0 to 3, and s is an integer from 0 to 1.)

항 3. 또한, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 수산기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (D)를 포함하는 중합체를 포함하는, 항 1 또는 2에 기재된 전극용 바인더:Item 3. The electrode binder according to Item 1 or 2, further comprising a polymer containing a structural unit (D) derived from a monomer having a hydroxyl group represented by the following general formula (3):

(식 중 R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 직쇄 혹은 분지의 알킬기이고, x는 각각 독립적으로 2 ∼ 8의 정수이고, n은 2 ∼ 30의 정수이다.)(In the formula, R 15 is a hydrogen atom or a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, x is each independently an integer of 2 to 8, and n is an integer of 2 to 30.)

항 4. 또한, 5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에서 유래되는 구성 단위 (E)를 포함하는 중합체를 포함하는, 항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 전극용 바인더.Item 4. The electrode binder according to any one of Items 1 to 3, further comprising a polymer containing a structural unit (E) derived from a pentafunctional or less polyfunctional (meth)acrylate monomer.

항 5. 상기 구성 단위 (E)에서 상기 5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머가 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물인, 항 4에 기재된 전극용 바인더:Item 5. The binder for electrodes according to item 4, wherein in the structural unit (E), the five-functional or less polyfunctional (meth)acrylate monomer is a compound represented by the following general formula (5):

(식 중 R16은 각각 동일하거나 또는 상이하며, 수소 원자 또는 메틸기이고, R17은 5가 이하의 탄소수 2 ∼ 100의 유기기이고, m은 5 이하의 정수이다.)(In the formula, R 16 is the same or different and is a hydrogen atom or a methyl group, R 17 is a pentavalent organic group having 2 to 100 carbon atoms, and m is an integer of 5 or less.)

항 6. 항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 전극용 바인더를 포함하는 전극.Item 6. An electrode comprising the electrode binder according to any one of Items 1 to 5.

항 7. 항 6에 기재된 전극을 구비하는, 축전 디바이스.Item 7. An electrical storage device comprising the electrode according to item 6.

본 발명의 바인더는 전해액에 사용되는 용매의 팽윤 상태에서 일정한 동적 점탄(viscoelastic) 특성을 가짐으로써 축전 디바이스에 사용했을 때 사이클 특성이 우수하다. 이 이유는 분명하지 않지만 축전 디바이스의 사용시 전극 중의 전극 재료의 활물질의 수축이 일어날 때 그 수축에 추종하기 위한 인성이 방향족기에서 유래되는 구성 단위에 더하여 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기, 우레탄기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위를 갖는 것에 의해 부여된 것으로 추측된다. 본 발명의 축전 디바이스로서는 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차 등의 차량 탑재 용도나 가정용 전력 저장용의 축전지 등의 축전 디바이스에 대해 유용하게 사용된다.The binder of the present invention has constant dynamic viscoelastic properties in the swelling state of the solvent used in the electrolyte solution, and thus has excellent cycle characteristics when used in an electrical storage device. The reason for this is not clear, but when the active material of the electrode material in the electrode shrinks when using a power storage device, the toughness to follow the shrinkage is a monomer having an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group in addition to the structural unit derived from the aromatic group. It is presumed that it was given by having a structural unit derived from . The power storage device of the present invention is useful for use in vehicles such as electric vehicles and hybrid electric vehicles, and for power storage devices such as storage batteries for home power storage.

본 명세서에서 축전 디바이스는 이차전지(리튬 이온 이차전지 및 니켈 수소 이차전지 등), 전기 화학 캐패시터를 포함하는 것이다. 또한, 본 명세서에서 "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트 또는 메타크릴레이트"를 의미하고 이와 유사한 표현에 대해서도 마찬가지이다.In this specification, an electrical storage device includes a secondary battery (lithium ion secondary battery, nickel hydride secondary battery, etc.) and an electrochemical capacitor. Additionally, in this specification, “(meth)acrylate” means “acrylate or methacrylate” and the same applies to similar expressions.

<1. 전극용 바인더><1. Binder for electrodes>

본 발명의 전극용 바인더는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위 (A)와,The binder for electrodes of the present invention includes a structural unit (A) derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer,

하기 일반식 (1)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (B)와,A structural unit (B) derived from a monomer represented by the following general formula (1),

에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (C)를 포함하는 중합체를 포함하는 전극용 바인더이다:A binder for electrodes containing a polymer containing a structural unit (C) derived from a monomer having at least one type selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group:

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이다.)(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an aromatic group that may have a substituent.)

이하에 본 발명의 중합체의 구성 단위에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명에서 "(메타)아크릴"은 "아크릴 또는 메타크릴"을 의미하고 이와 유사한 표현에 대해서도 마찬가지이다. 또한, "(블록) 이소시아네이트기"는 "이소시아네이트기 또는 차단된 이소시아네이트기"를 의미한다.Below, the structural units of the polymer of the present invention will be described in detail. Additionally, in the present invention, “(meth)acrylic” means “acrylic or methacrylic” and the same applies to similar expressions. Additionally, “(block) isocyanate group” means “isocyanate group or blocked isocyanate group.”

(구성 단위 (A))(Constitutive unit (A))

구성 단위 (A)는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위이다.The structural unit (A) is a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer.

구성 단위 (A)는 탄소수 1 ∼ 22의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 18의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 4 ∼ 18의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위인 것이 특히 바람직하다.The structural unit (A) is preferably a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, and the structural unit is derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms. It is more preferable that it is a unit, and it is especially preferable that it is a structural unit derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group of 4 to 18 carbon atoms.

바람직한 구성 단위 (A)의 구체적인 예로서는 (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 이소프로필, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 이소부틸, (메타)아크릴산 n-펜틸, (메타)아크릴산 이소펜틸, (메타)아크릴산 n-헥실, (메타)아크릴산 이소헥실, (메타)아크릴산 n-헵틸, (메타)아크릴산 n-옥틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실 및 (메타)아크릴산 라우릴, (메타)아크릴산 테트라데실, (메타)아크릴산 헥사데실, (메타)아크릴산 헵타데실, (메타)아크릴산 스테아릴 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르 유래의 구성 단위를 예시할 수 있다. 중합체에 포함되는 구성 단위 (A)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.Specific examples of preferred structural units (A) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, ( (meth)acrylic acid n-pentyl, (meth)acrylic acid isopentyl, (meth)acrylic acid n-hexyl, (meth)acrylic acid isohexyl, (meth)acrylic acid n-heptyl, (meth)acrylic acid n-octyl, (meth)acrylic acid 2 -Constitutive units derived from (meth)acrylic acid alkyl esters such as ethylhexyl, lauryl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate. can be exemplified. There may be one type of structural unit (A) contained in a polymer, and two or more types may be sufficient as it.

중합체의 구성 단위 (A)의 비율의 하한은 30질량% 이상인 것이 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 상한은 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 55질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The lower limit of the ratio of the structural unit (A) of the polymer is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and the upper limit is preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and 55% by mass. It is particularly preferable that it is % or less.

(구성 단위 (B))(Constitutive unit (B))

구성 단위 (B)는 일반식 (1)에서 유래되는 구성 단위이다. 중합체에 포함되는 구성 단위 (B)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다:The structural unit (B) is a structural unit derived from general formula (1). There may be one type of structural unit (B) contained in the polymer, or two or more types may be used:

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이다.)(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an aromatic group that may have a substituent.)

일반식 (1)에서 유래되는 구성 단위에서는 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기이며 수소 또는 탄소수 1 ∼ 2의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 또는 메틸기인 것이 특히 바람직하다. R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이며 치환기로서는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기 등의 알킬기, 비닐기 등의 불포화 탄화수소기, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기, 아미노기, 니트로기, 카복실기 등을 들 수 있다. 또한, 방향족고리는 2 이상 갖고 있어도 된다.In the structural unit derived from General Formula (1), R 1 is hydrogen or an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, preferably hydrogen or an alkyl group with 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably hydrogen or a methyl group. R 2 is an aromatic group that may have a substituent, and the substituents include alkyl groups such as methyl, ethyl and isopropyl groups, unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl groups, halogeno groups such as fluoro groups, chloro groups, bromo groups and iodine groups, Amino group, nitro group, carboxyl group, etc. are mentioned. Additionally, you may have two or more aromatic rings.

일반식 (1)에서 유래되는 구성 단위는 보다 상세하게는 하기 일반식 (2)로 표시되는 모노머에 기초하는 구성 단위인 것이 바람직하다:The structural unit derived from general formula (1) is preferably a structural unit based on a monomer represented by the following general formula (2):

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 3의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기 중 어느 하나이고, R13은 탄소수 1 ∼ 3의 알킬렌기 또는 카보닐기, R14는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기, q, r은 각각 독립적으로 0 ∼ 3의 수이며, s는 0 ∼ 1의 수이다.)(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, is any one of a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an aromatic group which may have a substituent, R 13 is an alkylene group or a carbonyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 14 is an aromatic group which may have a substituent, q, r is each independently a number from 0 to 3, and s is a number from 0 to 1.)

일반식 (2)에서 유래되는 구성 단위에서는 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기이며 수소 또는 탄소수 1 ∼ 2의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 또는 메틸기인 것이 특히 바람직하다. R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 3의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기 중 어느 하나이고, 수소, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 2의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기 중 어느 하나인 것이 바람직하다. R13은 탄소수 1 ∼ 3의 알킬렌기 또는 카보닐기이고, 탄소수 1 ∼ 2의 알킬렌기 또는 카보닐기인 것이 바람직하다. R14는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이며 방향족기로서는 아릴기, 벤질기, 페녹시기인 것이 바람직하다. 치환기로서는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기 등의 알킬기, 비닐기 등의 불포화 탄화수소기, 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 요오드기 등의 할로게노기, 아미노기, 니트로기, 카복실기 등을 들 수 있다. 또한, 방향족고리는 2 이상 갖고 있어도 된다.In the structural unit derived from general formula (2), R 1 is hydrogen or an alkyl group with 1 to 4 carbon atoms, preferably hydrogen or an alkyl group with 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably hydrogen or a methyl group. R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 may each independently have hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a substituent. It is preferably any one of an aromatic group, a hydrogen group, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or an aromatic group that may have a substituent. R 13 is an alkylene group or carbonyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably an alkylene group or carbonyl group having 1 to 2 carbon atoms. R 14 is an aromatic group that may have a substituent, and the aromatic group is preferably an aryl group, benzyl group, or phenoxy group. Substituents include alkyl groups such as methyl, ethyl, and isopropyl groups, unsaturated hydrocarbon groups such as vinyl groups, halogeno groups such as fluoro groups, chloro groups, bromo groups, and iodine groups, amino groups, nitro groups, and carboxyl groups. there is. Additionally, you may have two or more aromatic rings.

q, r은 각각 독립적으로 0 ∼ 3의 수이며, 0 ∼ 2의 수인 것이 바람직하고, q+r≥1을 만족시키는 것이 바람직하다. s는 0 ∼ 1의 수이다.)q and r are each independently numbers from 0 to 3, preferably from 0 to 2, and preferably satisfy q+r≥1. s is a number from 0 to 1.)

일반식 (1)에서 유래되는 구성 단위의 구체적인 예로서는 (메타)아크릴산 벤질, (메타)아크릴산 페녹시메틸, (메타)아크릴산 페녹시에틸, (메타)아크릴산 페녹시프로필, (메타)아크릴산 2-하이드록시-3-페녹시프로필, (메타)아크릴산 페녹시디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜-(메타)아크릴산-벤조산에스테르, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸-프탈산 등에 기초하는 구성 단위를 예시할 수 있다. 일반식 (1)에 기초하는 구성 단위는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.Specific examples of structural units derived from general formula (1) include benzyl (meth)acrylate, phenoxymethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxypropyl (meth)acrylate, and 2-hyde (meth)acrylate. Structural units based on oxy-3-phenoxypropyl, (meth)acrylic acid phenoxydiethylene glycol, neopentyl glycol-(meth)acrylic acid-benzoic acid ester, and 2-(meth)acryloyloxyethyl-phthalic acid can be exemplified. there is. There may be one type or two or more types of structural units based on General Formula (1).

중합체의 구성 단위 (B)의 비율의 하한은 20질량% 이상인 것이 바람직하고, 25질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 중합체의 구성 단위 (B)의 비율의 상한은 60질량% 이하인 것이 바람직하고, 50질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 45질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 범위로 함으로써 전극에 사용했을 때 집전박(current collector foil)과 활물질의 친화성이 향상되는 점에서 바람직하다.The lower limit of the proportion of the polymer structural unit (B) is preferably 20% by mass or more, more preferably 25% by mass or more, and especially preferably 30% by mass or more. Moreover, the upper limit of the proportion of the structural unit (B) of the polymer is preferably 60 mass% or less, more preferably 50 mass% or less, and especially preferably 45 mass% or less. This range is desirable because the affinity between the current collector foil and the active material is improved when used in an electrode.

중합체 중의 구성 단위 (A)와 구성 단위 (B)의 합계가 70질량% 이상인 것이 바람직하고, 75질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.It is preferable that the total of the structural units (A) and structural units (B) in the polymer is 70 mass% or more, more preferably 75 mass% or more, and especially preferably 80 mass% or more.

(구성 단위 (C))(Constitutive Unit (C))

구성 단위 (C)는 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기(우레탄 결합이라고도 함)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위이다. 본 발명에서 전극용 바인더에 포함되는 중합체에는 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 구성 단위 (C)를 형성하는 모노머가 구성 단위 (A)를 형성하는 모노머 및 구성 단위 (B)를 형성하는 모노머와 함께 중합하여 중합체를 형성한 후에도 구성 단위 (C)를 형성하는 모노머 중에 포함되는 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 중 적어도 일부는 잔존하고 있는 것이 바람직하다. 중합체 중에 이들 기가 포함되어 있음으로써 전극용 바인더 중에서 가교기로서 기능하여 축전 디바이스의 사이클 특성의 향상에 기여할 수 있기 때문이다. 중합체에 포함되는 구성 단위 (C)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.The structural unit (C) is a structural unit derived from a monomer having at least one selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group (also referred to as a urethane bond). In the present invention, the polymer contained in the binder for electrodes preferably contains at least one selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group. That is, even after the monomer forming the structural unit (C) polymerizes with the monomer forming the structural unit (A) and the monomer forming the structural unit (B) to form a polymer, among the monomers forming the structural unit (C) It is preferable that at least a portion of at least one selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group remains. This is because the inclusion of these groups in the polymer can function as a crosslinking group in the electrode binder and contribute to improving the cycle characteristics of the electrical storage device. There may be one type of structural unit (C) contained in a polymer, and two or more types may be sufficient as it.

구성 단위 (C)를 형성하는 모노머에서 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머로서는 반응성 이중 결합을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이 구성 단위는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.Among the monomers forming the structural unit (C), those having at least one type selected from the group consisting of an epoxy group, a (block) isocyanate group, and a urethane group are preferably those having a reactive double bond. In addition, there may be one type of this structural unit, or two or more types may be sufficient as it.

에폭시기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위의 구체적인 예로서는 알릴글리시딜에테르, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 등을 예시할 수 있다.Specific examples of structural units derived from monomers having an epoxy group include allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and 4-hydroxybutylacrylate glycidyl ether.

(블록) 이소시아네이트기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위의 구체적인 예로서는 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-[0-(1'-메틸프로필리덴아미노)카복시아미노]에틸메타크릴레이트, 2-[(3,5-디메틸피라졸릴)카보닐아미노]에틸메타크릴레이트, 1,1-(비스아크릴로일옥시메틸)에틸이소시아네이트, 2-(2-메타크릴로일옥시에틸옥시)에틸이소시아네이트 등에서 유래되는 구성 단위를 예시할 수 있다.(Block) Specific examples of structural units derived from monomers having an isocyanate group include 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and 2-[0-(1'-methylpropylidene amino) carboxyamino. ]Ethyl methacrylate, 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl methacrylate, 1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate, 2-(2-methacrylate Examples include structural units derived from 1oxyethyloxy)ethyl isocyanate, etc.

우레탄기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위의 구체적인 예로서는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄프리폴리머, 페닐글리시딜에테르아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄프리폴리머, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트톨루엔디이소시아네이트우레탄프리폴리머, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트이소포론디이소시아네이트우레탄프리폴리머, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄프리폴리머 등을 예시할 수 있다.Specific examples of structural units derived from monomers having a urethane group include pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, phenylglycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, and pentaerythritol triacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer. , pentaerythritol triacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer, dipentaerythritol pentaacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, etc.

중합체에서의 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (C)의 비율의 하한은 0.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 2질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, 중합체에서의 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (C)의 비율의 상한은 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The lower limit of the proportion of the structural unit (C) in the polymer derived from a monomer having at least one selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group is preferably 0.5% by mass or more, and is preferably 1% by mass or more. It is more preferable, and it is especially preferable that it is 2 mass % or more. In addition, the upper limit of the proportion of the structural unit (C) in the polymer derived from a monomer having at least one selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group is preferably 10% by mass or less, and 8% by mass. It is more preferable that it is 6 mass % or less, and it is especially preferable that it is 6 mass % or less.

(구성 단위 (D))(Constitutive unit (D))

구성 단위 (D)는 하기 일반식 (3)으로 표시되는 수산기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위이다. 본 발명의 전극용 바인더에서 중합체가 구성 단위 (D)를 포함하는 것이 바인더를 전극에 사용했을 때 이온 전도성이 향상되는 점에서 바람직하다:The structural unit (D) is a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group represented by the following general formula (3). In the binder for electrodes of the present invention, it is preferable that the polymer contains the structural unit (D) because ion conductivity is improved when the binder is used in an electrode:

(식 중 R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 직쇄 혹은 분지의 알킬기이고, n개의 x는 각각 독립적으로 2 ∼ 8의 정수이고, n은 2 ∼ 30의 정수이다.)(In the formula, R 15 is a hydrogen atom or a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, each of the n x is independently an integer of 2 to 8, and n is an integer of 2 to 30.)

일반식 (3)에 있어서, R15로서는 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기 및 이소부틸기 등을 들 수 있다. 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다. 즉, 구성 단위 (D)에서 수산기를 갖는 모노머는 (R15가 수소 원자 또는 메틸기인) (메타)아크릴레이트 모노머인 것이 바람직하다.In general formula (3), R 15 preferably includes a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and isobutyl group. Preferably it is a hydrogen atom or a methyl group. That is, the monomer having a hydroxyl group in the structural unit (D) is preferably a (meth)acrylate monomer (where R 15 is a hydrogen atom or a methyl group).

일반식 (3)에 있어서, (CxH2xO)로서는 직쇄 혹은 분지의 알킬에테르기이고, n개의 x는 각각 독립적으로 2 ∼ 8의 정수이고, 바람직하게는 2 ∼ 7의 정수이고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 6의 정수이다.In general formula (3), (C x H 2x O) is a straight-chain or branched alkyl ether group, and each of the n Preferably it is an integer of 2 to 6.

일반식 (3)에 있어서, n은 2 ∼ 30의 정수이고, 바람직하게는 2 ∼ 25의 정수이고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 20의 정수이다.In General Formula (3), n is an integer of 2 to 30, preferably an integer of 2 to 25, and more preferably an integer of 2 to 20.

구성 단위 (D)는 이하의 일반식 (4)로 표시되는 수산기를 갖는 모노머에서 유래되는 것이 바람직하다:The structural unit (D) is preferably derived from a monomer having a hydroxyl group represented by the following general formula (4):

일반식 (4)에 있어서, R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 직쇄 혹은 분지의 알킬기이고, o는 0 ∼ 30의 정수이고, p는 0 ∼ 30의 정수이고, o+p는 2 ∼ 30이다. 여기서, o 및 p는 당해 구성 단위의 구성비를 나타내고 있을 뿐이며, (C2H4O)의 반복 단위의 블록과 (C3H6O)의 반복 단위의 블록으로 이루어지는 화합물만을 의미하는 것은 아니고, (C2H4O)의 반복 단위와 (C3H6O)의 반복 단위가 교호(alternately)·랜덤하게 배치거나 또는 랜덤부와 블록부가 혼재하는 화합물이어도 된다.In general formula (4), R 15 is a hydrogen atom or a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, o is an integer from 0 to 30, p is an integer from 0 to 30, and o+p is an integer from 2 to 30. It's 30. Here, o and p only represent the composition ratio of the structural unit, and do not only mean a compound consisting of a block of (C 2 H 4 O) repeating units and a block of (C 3 H 6 O) repeating units, The repeating unit of (C 2 H 4 O) and the repeating unit of (C 3 H 6 O) may be arranged alternately or randomly, or may be a compound in which random portions and block portions are mixed.

일반식 (4)에 있어서, R15로서는 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기 및 이소부틸기 등을 들 수 있다. 바람직하게는 수소 원자 또는 메틸기이다. 즉, 구성 단위 (D)에서 수산기를 갖는 모노머는 (R15가 수소 원자 또는 메틸기인) (메타)아크릴레이트 모노머인 것이 바람직하다.In general formula (4), R 15 preferably includes a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and isobutyl group. Preferably it is a hydrogen atom or a methyl group. That is, the monomer having a hydroxyl group in the structural unit (D) is preferably a (meth)acrylate monomer (where R 15 is a hydrogen atom or a methyl group).

일반식 (4)에 있어서, o는 0 ∼ 30의 정수이고, p는 0 ∼ 30의 정수이고, o+p는 2 ∼ 30이고, o는 0 ∼ 25의 정수이고, p는 0 ∼ 25의 정수이고, o+p는 2 ∼ 25인 것이 바람직하고, o는 0 ∼ 20의 정수이고, p는 0 ∼ 20의 정수이고, o+p는 2 ∼ 20인 것이 특히 바람직하다.In general formula (4), o is an integer from 0 to 30, p is an integer from 0 to 30, o+p is an integer from 2 to 30, o is an integer from 0 to 25, and p is an integer from 0 to 25. It is an integer, and o+p is preferably an integer of 2 to 25, o is an integer of 0 to 20, p is an integer of 0 to 20, and o+p is particularly preferably an integer of 2 to 20.

일반식 (3)으로 표시되는 수산기를 갖는 모노머의 구체적인 예로서는 디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 테트라프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 및 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-프로필렌글리콜-모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜-모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 이들 중에서도 테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 테트라프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트가 바람직하다.Specific examples of monomers having a hydroxyl group represented by general formula (3) include diethylene glycol mono(meth)acrylate, triethylene glycol mono(meth)acrylate, tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, and polyethylene glycol mono(meth)acrylate. ) Acrylate, dipropylene glycol mono(meth)acrylate, tripropylene glycol mono(meth)acrylate, tetrapropylene glycol mono(meth)acrylate and polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol-propylene glycol- Mono(meth)acrylate, polyethylene glycol-tetramethylene glycol-mono(meth)acrylate, etc. can be mentioned. These can be used one type or two or more types together. Among these, tetraethylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, tetrapropylene glycol mono(meth)acrylate, and polypropylene glycol mono(meth)acrylate are preferable.

임의로 중합체에 포함되는 구성 단위 (D)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.There may be one type of structural unit (D) arbitrarily contained in a polymer, and two or more types may be sufficient as it.

중합체에서 수산기를 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위 (D)의 비율의 하한은 0.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 중합체에서 수산기를 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위 (D)의 비율의 상한은 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The lower limit of the proportion of the structural unit (D) based on a monomer having a hydroxyl group in the polymer is preferably 0.5 mass% or more, more preferably 1 mass% or more, and particularly preferably 1.5 mass% or more. The upper limit of the proportion of the structural unit (D) based on a monomer having a hydroxyl group in the polymer is preferably 15 mass% or less, more preferably 12 mass% or less, and especially preferably 10 mass% or less.

(구성 단위 (E))(Constitutive unit (E))

구성 단위 (E)는 5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에서 유래되는 구성 단위이다. 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 구체적으로는 (메타)아크릴로일기를 2 이상 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머를 의미한다. 중합체에서 5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에서 유래되는 구성 단위 (E)를 포함하는 것이 바인더 입자를 안정화시키는 점에서 바람직하다. 구성 단위 (E)는 하기 일반식 (5)에서 유래되는 구성 단위인 것이 바람직하다:The structural unit (E) is a structural unit derived from a polyfunctional (meth)acrylate monomer of 5 or less functions. The polyfunctional (meth)acrylate monomer specifically means a (meth)acrylate monomer having two or more (meth)acryloyl groups. It is preferable that the polymer contains a structural unit (E) derived from a polyfunctional (meth)acrylate monomer of 5 or less functions in order to stabilize the binder particles. The structural unit (E) is preferably a structural unit derived from the following general formula (5):

일반식 (5)에 있어서, R16은 각각 동일하거나 또는 상이하며, 수소 원자 또는 메틸기이고, R17은 5가 이하의 탄소수 2 ∼ 100의 유기기이고, m은 5 이하의 정수이다.In general formula (5), R 16 is the same or different and is a hydrogen atom or a methyl group, R 17 is a pentavalent organic group having 2 to 100 carbon atoms, and m is an integer of 5 or less.

일반식 (5)에 있어서, m은 2 ∼ 5(즉, 구성 단위 (D)가 2관능 내지 5관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위)인 것이 바람직하고, 3 ∼ 5(즉, 구성 단위 (E)가 3관능 내지 5관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위)인 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 4(즉, 구성 단위 (E)가 3관능 내지 4관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위)인 것이 특히 바람직하다.In the general formula (5), m is preferably 2 to 5 (i.e., a structural unit in which the structural unit (D) is derived from a di- or penta-functional (meth)acrylate), and 3 to 5 (i.e., a structural unit derived from a di- or penta-functional (meth)acrylate). It is more preferable that the unit (E) is a structural unit derived from 3- to 5-functional (meth)acrylate), and 3 to 4 (i.e., the structural unit (E) is a structural unit derived from 3- to 4-functional (meth)acrylate). It is particularly preferable that it is a derived structural unit).

구성 단위 (E)에서 (메타)아크릴로일기를 2개 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위의 구체적인 예로서는 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디옥산글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위를 들 수 있다.Specific examples of structural units based on monomers having two (meth)acryloyl groups in the structural unit (E) include triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, and polyethylene glycol di(meth)acrylate. ) Acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetrapropylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, polytetramethylene glycol di(meth)acrylate, dioxane glycol di( Structural units derived from bifunctional (meth)acrylates such as meth)acrylate, bis(meth)acryloyloxyethyl phosphate, and neopentyl glycol di(meth)acrylate can be mentioned.

구성 단위 (E)에서 (메타)아크릴로일기를 3개 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위의 구체적인 예로서는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 EO 부가 트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 PO 부가 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 2,2,2-트리스(메타)아크릴로일옥시메틸에틸숙신산, 에톡시화 이소시아누르산 트리(메타)아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 트리스(2-(메타)아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세린 EO 부가 트리(메타)아크릴레이트, 글리세린 PO 부가 트리(메타)아크릴레이트 및 트리스(메타)아크릴로일옥시에틸포스페이트 등의 3관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위를 들 수 있다. 이들 중에서도 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 EO 부가 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트로부터 선택되는 3관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위가 바람직하다.Specific examples of structural units based on monomers having three (meth)acryloyl groups in structural unit (E) include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane EO addition tri(meth)acrylate, and trimethylolpropane. PO addition tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, 2,2,2-tris(meth)acryloyloxymethylethylsuccinic acid, ethoxylated isocyanuric acid tri(meth)acrylate, ε-caprolactone modified tris(2-(meth)acryloxyethyl)isocyanurate, glycerin EO added tri(meth)acrylate, glycerin PO added tri(meth)acrylate and tris(meth)acryloyloxyethyl. and structural units derived from trifunctional (meth)acrylates such as phosphate. Among these, structural units derived from trifunctional (meth)acrylates selected from trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane EO addition tri(meth)acrylate, and pentaerythritol tri(meth)acrylate are preferred. do.

구성 단위 (E)에서 (메타)아크릴로일기를 4개 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위의 구체적인 예로서는 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 EO 부가 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능 (메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위를 들 수 있다.Specific examples of structural units based on monomers having four (meth)acryloyl groups in structural unit (E) include ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, and pentaerythritol EO. Structural units derived from tetrafunctional (meth)acrylates such as addition tetra(meth)acrylate can be mentioned.

구성 단위 (E)에서 (메타)아크릴로일기를 5개 갖는 모노머에 기초하는 구성 단위의 구체적인 예로서는 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트에서 유래되는 구성 단위를 들 수 있다.Specific examples of structural units based on monomers having five (meth)acryloyl groups in the structural unit (E) include structural units derived from dipentaerythritol penta(meth)acrylate.

중합체가 구성 단위 (E)를 포함하는 경우 그 비율의 하한은 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 3질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상이어도 되고, 5.2질량% 이상이어도 된다. 또한, 중합체의 구성 단위 (E)의 비율의 상한은 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 범위로 함으로써 전극에 사용했을 때 결착성이 향상되는 점에서 바람직하다.When the polymer contains the structural unit (E), the lower limit of the ratio is preferably 1 mass% or more, more preferably 3 mass% or more, may be 5 mass% or more, and may be 5.2 mass% or more. Moreover, the upper limit of the ratio of the structural unit (E) of the polymer is preferably 15 mass% or less, more preferably 12 mass% or less, and especially preferably 10 mass% or less. This range is preferable because binding properties improve when used in electrodes.

임의로 중합체에 포함되는 구성 단위 (E)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.There may be one type of structural unit (E) arbitrarily contained in a polymer, and two or more types may be sufficient as it.

(구성 단위 (F))(Constitutive Unit (F))

구성 단위 (F)는 (메타)아크릴산 모노머에서 유래되는 구성 단위이다. 중합체에서 (메타)아크릴산 모노머에서 유래되는 구성 단위 (F)를 포함하는 것이 전극에 사용했을 때 활물질과의 친화성이 향상되는 점에서 바람직하다.The structural unit (F) is a structural unit derived from a (meth)acrylic acid monomer. It is preferable that the polymer contain a structural unit (F) derived from a (meth)acrylic acid monomer because it improves affinity with the active material when used in an electrode.

구성 단위 (F)로서는 아크릴산, 메타크릴산으로부터 선택되는 화합물에서 유래되는 구성 단위를 예시할 수 있다. 임의로 중합체에 포함되는 구성 단위 (F)는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.Examples of the structural unit (F) include structural units derived from compounds selected from acrylic acid and methacrylic acid. There may be one type, or two or more types, of structural units (F) arbitrarily contained in a polymer.

중합체가 구성 단위 (F)를 포함하는 경우 하한은 3질량% 이상인 것이 바람직하고, 4질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 상한은 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 12질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.When the polymer contains a structural unit (F), the lower limit is preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and especially preferably 5% by mass or more. The upper limit is preferably 15 mass% or less, more preferably 12 mass% or less, and particularly preferably 10 mass% or less.

중합체 중의 구성 단위 (A), 구성 단위 (B), 구성 단위 (C), 구성 단위 (D), 구성 단위 (E) 및 구성 단위 (F)의 합계 비율은 85질량% 이상인 것이 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95질량% 이상인 것이 특히 바람직하고, 97질량% 이상이어도 되고, 100질량%여도 된다.The total ratio of the structural unit (A), structural unit (B), structural unit (C), structural unit (D), structural unit (E), and structural unit (F) in the polymer is preferably 85% by mass or more, and is preferably 90% by mass or more. It is more preferable that it is mass % or more, and it is especially preferable that it is 95 mass % or more, and it may be 97 mass % or more, and may be 100 mass %.

중합체는 상기 이외에도 그 외의 모노머 유래의 구성 단위로서 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 글루타콘산, 아크릴로니트릴, 메타크릴니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 크로톤니트릴, α-에틸아크릴로니트릴, α-시아노아크릴레이트, 시안화 비닐리덴, 푸마로니트릴로부터 선택되는 모노머 유래의 구성 단위를 가질 수 있다. 임의로 중합체에 포함되는 이들 구성 단위는 1종류여도 되고 2종류 이상이어도 된다.In addition to the above, the polymer includes structural units derived from other monomers such as fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, acrylonitrile, methacrylnitrile, α-chloroacrylonitrile, crotonnitrile, and α-chloroacrylonitrile. -It may have structural units derived from monomers selected from ethyl acrylonitrile, α-cyanoacrylate, vinylidene cyanide, and fumaronitrile. There may be one type, or two or more types, of these structural units arbitrarily contained in a polymer.

(중합체의 제조 방법)(Method for producing polymer)

중합체를 얻는 방법으로서는 일반적인 유화 중합법, 소프프리(soap-free) 유화 중합법 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 교반기 및 가열 장치가 부착된 밀폐 용기에 실온에서 모노머, 유화제, 중합 개시제, 물, 필요에 따라 분산제, 연쇄 이동제, pH 조정제 등을 포함한 조성물을 불활성 가스 분위기하에서 교반하여 모노머 등을 물에 유화시킨다. 유화 방법은 교반, 전단, 초음파 등에 의한 방법 등을 적용할 수 있고, 교반 날개, 호모지나이저 등을 사용할 수 있다. 이어서, 교반하면서 온도를 상승시켜 중합을 개시하여 중합체가 물에 분산된 구형의 중합체의 라텍스를 얻을 수 있다. 중합시의 모노머 첨가 방법은 일괄 투입 외에 모노머 적하(instillation)나 프리에멀션 적하 등이어도 되고, 이들 방법을 2종 이상 병용해도 된다. 또한, 프리에멀션 적하는 먼저 모노머, 유화제, 물 등을 미리 유화시켜 두고 그 유액을 적하해 가는 첨가 방법을 가리킨다.As a method for obtaining the polymer, a general emulsion polymerization method, a soap-free emulsion polymerization method, etc. can be used. Specifically, in a closed container equipped with a stirrer and a heating device, a composition containing a monomer, an emulsifier, a polymerization initiator, water, and, if necessary, a dispersant, a chain transfer agent, a pH adjuster, etc., is stirred under an inert gas atmosphere at room temperature to dissolve the monomers, etc. in water. Emulsify. Emulsification methods can be applied by stirring, shearing, ultrasonic waves, etc., and stirring blades, homogenizers, etc. can be used. Subsequently, polymerization is initiated by raising the temperature while stirring to obtain a spherical polymer latex in which the polymer is dispersed in water. The monomer addition method during polymerization may include monomer instillation or preemulsion dripping in addition to bulk addition, and two or more of these methods may be used in combination. In addition, preemulsion dropwise refers to an addition method in which monomers, emulsifiers, water, etc. are first emulsified and then the emulsion is added dropwise.

본 발명에서 사용되는 유화제는 특별히 한정되지 않는다. 유화제는 계면 활성제이며, 이 계면 활성제에는 반응성기를 갖는 반응성 계면 활성제가 포함된다. 유화 중합법에서 일반적으로 사용되는 비이온성 계면 활성제 및 음이온성 계면 활성제 등을 사용할 수 있다.The emulsifier used in the present invention is not particularly limited. Emulsifiers are surfactants, and these surfactants include reactive surfactants having reactive groups. Nonionic surfactants and anionic surfactants commonly used in emulsion polymerization can be used.

비이온성 계면 활성제로서는 예를 들어 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알코올에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르, 폴리옥시에틸렌다환 페닐에테르, 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르 등을 들 수 있고, 반응성의 비이온성 계면 활성제로서는 라템루 PD-420, 430, 450(카오사제), 아데카리아소프 ER(아데카사제), 아쿠아론 RN(다이이치코교세이야쿠사제), 앤톡스 LMA(닛폰뉴카자이사제), 앤톡스 EMH(닛폰뉴카자이사제) 등을 들 수 있다.Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alcohol ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, and sorbitol. Examples include bitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and examples of reactive nonionic surfactants include Lathemru PD-420, 430, 450 (manufactured by Kao Corporation) and Adecaria Soph ER ( (manufactured by Adeka Co., Ltd.), Aqualon RN (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Antox LMA (manufactured by Nippon New Kazai Co., Ltd.), and Antox EMH (manufactured by Nippon New Kazai Co., Ltd.).

음이온성 계면 활성제로서는 황산 에스테르형, 카복실산형 또는 술폰산형의 금속염, 암모늄염, 트리에탄올암모늄염, 인산에스테르형의 계면 활성제 등을 들 수 있다. 황산 에스테르형, 술폰산형, 인산에스테르형이 바람직하고, 황산 에스테르형이 특히 바람직하다. 황산 에스테르형의 음이온성 계면활성제의 대표적인 예로서는 도데실 황산 등의 알킬 황산 금속염, 암모늄, 또는 알킬 황산 트리에탄올아민, 폴리옥시에틸렌도데실에테르 황산, 폴리옥시에틸렌이소데실에테르 황산, 폴리옥시에틸렌트리데실에테르 황산 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산 금속염, 암모늄염, 또는 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산 트리에탄올아민 등을 들 수 있고, 황산 에스테르형의 반응성 음이온성 계면활성제의 구체적인 예로서는 라템루 PD-104, 105(카오사제), 아데카리아소프 SR(아데카사제), 아쿠아론 HS(다이이치코교세이야쿠사제), 아쿠아론 KH(다이이치코교세이야쿠사제)를 들 수 있다. 바람직하게는 도데실 황산 나트륨, 도데실 황산 암모늄, 도데실 황산 트리에탄올아민, 도데실벤젠술폰산 나트륨, 라템루 PD-104 등을 들 수 있다.Examples of anionic surfactants include sulfuric acid ester type, carboxylic acid type, or sulfonic acid type metal salt, ammonium salt, triethanol ammonium salt, and phosphoric acid ester type surfactant. Sulfuric acid ester type, sulfonic acid type, and phosphoric acid ester type are preferred, and sulfuric acid ester type is particularly preferred. Representative examples of sulfuric acid ester type anionic surfactants include alkyl sulfate metal salts such as dodecyl sulfate, ammonium or alkyl sulfate triethanolamine, polyoxyethylene dodecyl ether sulfuric acid, polyoxyethylene isodecyl ether sulfuric acid, and polyoxyethylene tridecyl ether. Examples include polyoxyethylene alkyl ether sulfate metal salts such as sulfuric acid, ammonium salts, or polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine, etc. Specific examples of sulfuric acid ester type reactive anionic surfactants include Lathemru PD-104 and 105 (manufactured by Kao Corporation). ), Adecaria soap SR (manufactured by Adeka Corporation), Aqualon HS (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Corporation), and Aqualon KH (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Corporation). Preferred examples include sodium dodecyl sulfate, ammonium dodecyl sulfate, triethanolamine dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, and Lathemru PD-104.

이들 비이온성 계면 활성제 및/또는 음이온성 계면 활성제는 1종 또는 2종 이상 사용해도 된다.These nonionic surfactants and/or anionic surfactants may be used 1 type or 2 or more types.

반응성 계면 활성제의 반응성은 반응성 이중 결합을 함유하고, 중합시에 모노머와 중합 반응하는 것을 의미한다. 즉, 반응성 계면 활성제는 중합체를 제작하는 중합시에 모노머의 유화제로서 작용하면서 중합 후에는 중합체의 일부에 공유 결합되어 도입된 상태가 된다. 이 때문에 유화 중합 및 제작된 중합체의 분산이 양호하고 전극용 바인더로서의 물성(굴곡성 및 결착성)이 우수하다.The reactivity of a reactive surfactant means that it contains a reactive double bond and undergoes a polymerization reaction with a monomer during polymerization. In other words, the reactive surfactant acts as an emulsifier for monomers during polymerization to produce a polymer, and after polymerization, it is covalently bonded and introduced into a portion of the polymer. For this reason, emulsion polymerization and dispersion of the produced polymer are good, and the physical properties (flexibility and binding properties) as a binder for electrodes are excellent.

유화제의 구성 단위의 양은 유화 중합법에서 일반적으로 사용되는 양이면 된다. 구체적으로는 투입 모노머량(100질량%)에 대해 0.01 ∼ 25질량%의 범위이고, 바람직하게는 0.05 ∼ 20질량%, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 20질량%이다.The amount of the structural unit of the emulsifier may be the amount generally used in emulsion polymerization. Specifically, it is in the range of 0.01 to 25% by mass, preferably 0.05 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, relative to the amount of monomer charged (100% by mass).

본 발명에서 사용되는 중합 개시제는 특별히 한정되지 않으며 유화 중합법, 현탁 중합법에서 일반적으로 사용되는 중합 개시제를 사용할 수 있다. 바람직하게는 유화 중합법이다. 유화 중합법에서는 수용성의 중합 개시제, 현탁 중합법에서는 유용성의 중합 개시제가 사용된다.The polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited, and polymerization initiators commonly used in emulsion polymerization and suspension polymerization can be used. Preferably it is emulsion polymerization. In the emulsion polymerization method, a water-soluble polymerization initiator is used, and in the suspension polymerization method, an oil-soluble polymerization initiator is used.

그 수용성의 중합 개시제의 구체적인 예로서는 과황산칼륨, 과황산나트륨, 과황산암모늄 등의 과황산염으로 대표되는 수용성의 중합 개시제, 2-2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판], 또는 그 염산염 또는 황산염, 2,2'-아조비스[2-메틸-n-(2-히드록시에틸)트리아미드], 2,2'-아조비스(2-메틸프로판아미딘), 또는 그 염산염 또는 황산염, 3,3'-[아조비스[(2,2-디메틸-1-이미노에탄-2,1-디일)이미노]]비스(프로판산), 2'-[아조비스(디메틸메틸렌)]비스(2-이미다졸린) 등의 수용성의 아조 화합물의 중합 개시제가 바람직하다.Specific examples of the water-soluble polymerization initiator include water-soluble polymerization initiators represented by persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate, and 2-2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl). ) propane], or its hydrochloride or sulfate salt, 2,2'-azobis[2-methyl-n-(2-hydroxyethyl)triamide], 2,2'-azobis(2-methylpropanamidine) , or its hydrochloride or sulfate salt, 3,3'-[azobis[(2,2-dimethyl-1-iminoethane-2,1-diyl)imino]]bis(propanoic acid), 2'-[azo A polymerization initiator of a water-soluble azo compound such as [bis(dimethylmethylene)]bis(2-imidazoline) is preferred.

유용성의 중합 개시제로서는 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 과산화벤조일, 아세틸퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드 등의 유기 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴, 1,1'-아조비스(시클로헥산카보니트릴) 등의 유용성의 아조 화합물의 중합 개시제, 레독스계 개시제가 바람직하다. 이들 중합 개시제는 1종 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다.Oil-soluble polymerization initiators include organic peroxides such as cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, and t-butyl hydroperoxide, azobisisobutyronitrile, and 1,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile). Polymerization initiators of oil-soluble azo compounds and redox-based initiators are preferred. These polymerization initiators may be used singly or in combination of two or more types.

중합 개시제의 사용량은 유화 중합법 또는 현탁 중합법에서 일반적으로 이용되는 양이면 된다. 구체적으로는 투입 모노머량(100질량%)에 대해 0.01 ∼ 10질량%의 범위이고, 바람직하게는 0.01 ∼ 5질량%, 더욱 바람직하게는 0.02 ∼ 3질량%이다.The amount of polymerization initiator used may be the amount generally used in emulsion polymerization or suspension polymerization. Specifically, it is in the range of 0.01 to 10% by mass, preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.02 to 3% by mass, relative to the amount of monomer charged (100% by mass).

연쇄 이동제는 필요에 따라 사용할 수 있다. 연쇄 이동제의 구체적인 예로서는 n-헥실메르캅탄, n-옥틸메르캅탄, t-옥틸메르캅탄, n-도데실메르캅탄, t-도데실메르캅탄, n-스테아릴메르캅탄 등의 알킬메르캅탄, 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐, 2,4-디페닐-4-메틸-2-펜텐, 디메틸크산틴디설파이드, 디이소프로필크산틴디설파이드 등의 크산틴 화합물, 터피노렌, 테트라메틸티우람디술피드, 테트라에틸티우람디술피드, 테트라메틸티우람모노술피드 등의 티우람계 화합물, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 스티렌화페놀 등의 페놀계 화합물, 알릴알코올 등의 알릴 화합물, 디클로로메탄, 디브로모메탄, 사브롬화탄소 등의 할로겐화 탄화수소 화합물, α-벤질옥시스티렌, α-벤질옥시아크릴로니트릴, α-벤질옥시아크릴아미드 등의 비닐에테르, 트리페닐에탄, 펜타페닐에탄, 아크롤레인, 메타아크롤레인, 티오글리콜산, 티오말산, 2-에틸헥실티오글리콜레이트 등을 들 수 있고, 이들을 1종 또는 2종 이상 사용해도 된다. 이들 연쇄 이동제의 양은 특별히 한정되지 않지만 통상적으로는 투입 모노머량 100질량부에 대하여 0 ∼ 5질량부로 사용된다.Chain transfer agents can be used as needed. Specific examples of chain transfer agents include alkyl mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, t-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and n-stearyl mercaptan; 2 , xanthine compounds such as 4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, 2,4-diphenyl-4-methyl-2-pentene, dimethylxanthine disulfide, diisopropylxanthine disulfide, terpinolene, Thiuram-based compounds such as tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, and tetramethylthiuram monosulfide, and phenolic compounds such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol and styrenated phenol. Compounds, allyl compounds such as allyl alcohol, halogenated hydrocarbon compounds such as dichloromethane, dibromomethane, and carbon tetrabromide, vinyl ethers such as α-benzyloxystyrene, α-benzyloxyacrylonitrile, and α-benzyloxyacrylamide. , triphenylethane, pentaphenylethane, acrolein, methacrolein, thioglycolic acid, thiomalic acid, 2-ethylhexylthioglycolate, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. The amount of these chain transfer agents is not particularly limited, but is usually used in an amount of 0 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the amount of monomer charged.

중합체의 제조에서는 중합 온도 및 중합 시간은 특별히 한정되지 않는다. 사용하는 중합 개시제의 종류 등에서 적절히 선택할 수 있지만 일반적으로 중합 온도는 20 ~ 100℃이고, 중합 시간은 0.5 ~ 100시간이다.In the production of polymers, the polymerization temperature and polymerization time are not particularly limited. It can be appropriately selected depending on the type of polymerization initiator used, but generally the polymerization temperature is 20 to 100°C and the polymerization time is 0.5 to 100 hours.

본 발명의 전극용 바인더는 중합체를 포함한다. 수분, 또는 유화제 등의 다른 물질이 중합체 내부에 함유되거나 또는 외부에 부착되어 있어도 된다. 내부에 함유되거나 또는 외부에 부착되는 물질의 양은 중합체 100질량부에 대해 7질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 3질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.The binder for electrodes of the present invention contains a polymer. Other substances such as moisture or emulsifiers may be contained inside the polymer or may adhere to the outside. The amount of the substance contained inside or attached to the outside is preferably 7 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and especially preferably 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the polymer.

<바인더의 팽윤시의 동적 점탄성의 평가에 대하여><Evaluation of dynamic viscoelasticity during swelling of binder>

본 발명의 전극용 바인더를 전해액에 사용되는 용매에서의 팽윤시의 동적 점탄성의 평가는 전극용 바인더를 전해액에 사용되는 용매에 팽윤시켜 얻어지는 필름(두께 1.0 ~ 2.0㎜의 팽윤 필름)을 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여 압입량 1㎛, 측정 온도 25℃, 주파수 1㎐의 조건에서 측정되는 탄성항(elastic term)(E')와 점성항(E")으로 이루어진다.Evaluation of the dynamic viscoelasticity of the electrode binder of the present invention when swollen in a solvent used in an electrolyte solution is performed by measuring the dynamic viscoelasticity of a film (swollen film with a thickness of 1.0 to 2.0 mm) obtained by swelling the electrode binder in a solvent used in an electrolyte solution. It consists of an elastic term (E') and a viscous term (E") measured using a device under the conditions of an indentation amount of 1㎛, a measurement temperature of 25℃, and a frequency of 1Hz.

팽윤 필름의 제작 방법으로서는 샬레에 바인더 또는 바인더와 물 등의 용매가 함유된 바인더 조성물을 주입하고, 60℃에서 48시간 건조시켜, 1㎜ 두께의 바인더 필름을 얻고, 전해액에 이용되는 용매로 25℃에서 24시간 침지시키는 방법을 예시할 수 있다.As a method of producing a swollen film, a binder or a binder composition containing a binder and a solvent such as water is injected into a petri dish, dried at 60°C for 48 hours to obtain a 1 mm thick binder film, and dried at 25°C with a solvent used in the electrolyte solution. A method of immersing for 24 hours can be exemplified.

측정 결과로서의 팽윤 필름의 탄성항(E') 및 점성항(E")으로서는 이하의 (1) 및 (2) 중 어느 하나의 요건을 만족하는 것이 바람직하고, (1) 및 (2) 양쪽의 요건을 만족하는 것이 바람직하다.The elasticity term (E') and the viscosity term (E") of the swollen film as a measurement result are preferably those that satisfy either of the following requirements (1) and (2), and both (1) and (2) It is desirable to meet the requirements.

(1) 탄성항(E')이 ≥4.5×106(Pa)(1) Elasticity term (E') is ≥4.5×10 6 (Pa)

(2) 점성항(E")이 ≥0.9×106(Pa)(2) Viscosity term (E") ≥0.9×10 6 (Pa)

팽윤 필름의 탄성항(E')으로서는 예를 들어 4.5×106㎩ 이상이고, 5.0×106㎩ 이상인 것이 바람직하고, 5.5×106㎩ 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 특별히 한정되지 않지만 20×106㎩ 이하인 것이 바람직하고, 15×106㎩ 이하인 것이 보다 바람직하고, 11×106㎩ 이하인 것이 특히 바람직하다.The elastic term (E') of the swollen film is, for example, 4.5 × 10 6 Pa or more, preferably 5.0 × 10 6 Pa or more, particularly preferably 5.5 × 10 6 Pa or more, and the upper limit is not particularly limited, but is 20 It is preferably 10 6 Pa or less, more preferably 15×10 6 Pa or less, and especially preferably 11×10 6 Pa or less.

(1) 팽윤 필름의 탄성항(E')을 만족하고, (2) 팽윤 필름의 점성항(E")을 만족하지 않는 경우라도 효과를 나타내지만 이 경우 (2)팽윤 필름의 점성항(E")으로서는 0.2×106Pa 이상이고, 0.25×106Pa 이상인 것이 바람직하고, 0.3×106Pa 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 0.9×106Pa 미만이다.(1) The elasticity term (E') of the swollen film is satisfied and (2) the viscosity term (E") of the swollen film is not satisfied. However, in this case, (2) the viscosity term (E") of the swollen film is effective. ") is 0.2×10 6 Pa or more, preferably 0.25×10 6 Pa or more, particularly preferably 0.3×10 6 Pa or more, and the upper limit is less than 0.9×10 6 Pa.

팽윤 필름의 점성항(E")으로서는 0.9×106Pa 이상이고, 0.95×106Pa 이상인 것이 바람직하고, 1.0×106Pa 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 특별히 한정되지 않지만 4.0×106Pa 이하인 것이 바람직하고, 3.0×106Pa 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0×106Pa 이하인 것이 특히 바람직하다.The viscosity term (E") of the swollen film is 0.9×10 6 Pa or more, preferably 0.95×10 6 Pa or more, particularly preferably 1.0×10 6 Pa or more, and the upper limit is not particularly limited, but is 4.0×10 6 Pa. It is preferable that it is less than 3.0×10 6 Pa, more preferably less than 3.0×10 6 Pa, and especially preferably less than 2.0×10 6 Pa.

(2) 팽윤 필름의 점성항(E")을 만족하고, (1) 팽윤 필름의 탄성항(E')을 만족하지 않는 경우라도 효과를 나타내지만 이 경우 (1) 팽윤 필름의 탄성항(E')으로서는 1.0×106Pa 이상이고, 1.5×106Pa 이상인 것이 바람직하고, 2.0×106Pa 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 4.5×106Pa 미만이다.(2) The effect is shown even when the viscosity term (E") of the swollen film is satisfied and (1) the elasticity term (E') of the swollen film is not satisfied. However, in this case, (1) the elasticity term (E ') is 1.0×10 6 Pa or more, preferably 1.5×10 6 Pa or more, particularly preferably 2.0×10 6 Pa or more, and the upper limit is less than 4.5×10 6 Pa.

(1) 및 (2) 양쪽의 요건을 만족할 때 팽윤 필름의 탄성항(E')으로서는 4.5×106Pa 이상이고, 5.0×106Pa 이상인 것이 바람직하고, 5.5×106Pa 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 특별히 한정되지 않지만, 20×106Pa 이하인 것이 바람직하고, 15×106Pa 이하인 것이 보다 바람직하고, 11×106Pa 이하인 것이 특히 바람직하다.When both requirements (1) and (2) are satisfied, the elasticity term (E') of the swollen film is 4.5 × 10 6 Pa or more, preferably 5.0 × 10 6 Pa or more, and particularly preferably 5.5 × 10 6 Pa or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 20×10 6 Pa or less, more preferably 15×10 6 Pa or less, and especially preferably 11×10 6 Pa or less.

팽윤 필름의 점성항(E")으로서는 0.9×106Pa 이상이고, 0.95×106Pa 이상인 것이 바람직하고, 1.0×106Pa 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 특별히 한정되지 않지만 4.0×106Pa 이하인 것이 바람직하고, 3.0×106Pa 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0×106Pa 이하인 것이 특히 바람직하다.The viscosity term (E") of the swollen film is 0.9×10 6 Pa or more, preferably 0.95×10 6 Pa or more, particularly preferably 1.0×10 6 Pa or more, and the upper limit is not particularly limited, but is 4.0×10 6 Pa. It is preferable that it is less than 3.0×10 6 Pa, more preferably less than 3.0×10 6 Pa, and especially preferably less than 2.0×10 6 Pa.

전해액에 사용되는 용매로서는 비프로톤성 유기 용제를 들 수 있으며 구체적으로는 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, γ-부티로락톤, 테트라하이드로푸란, 1,3-디옥솔란, 디프로필카보네이트, 디에틸에테르, 술포란, 메틸술포란, 아세토니트릴, 프로필니트릴, 아니솔, 아세트산에스테르, 프로피온산 에스테르, 디에틸에테르 등의 직쇄 에테르를 사용할 수 있고, 2종류 이상 혼합하여 사용해도 되고, 프로필렌카보네이트와 디에틸카보네이트가 3:7의 체적비로 혼합된 혼합 용매 등을 예시할 수 있다.Solvents used in the electrolyte solution include aprotic organic solvents, specifically propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, and 1,2-diethoxyethane. , γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, dipropyl carbonate, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propylnitrile, anisole, acetic acid ester, propionic acid ester, diethyl Straight-chain ethers such as ether can be used, two or more types can be mixed, and examples include a mixed solvent in which propylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 3:7.

팽윤 필름의 동적 점탄성 측정 장치를 이용한 측정 조건으로서는 이하를 예시할 수 있다. 직경 5㎜, 두께 1.0 ∼ 2.0㎜의 샘플에 대해 가부시키가이샤유비엠사제 동적 점탄성 장치 Rheogel-E4000HP에서 동적 점탄성 측정에 의해 압축 모드, 압입량 1㎛, 측정 온도 25℃, 주파수 1㎐의 조건에서 측정된다.The following can be exemplified as measurement conditions using a dynamic viscoelasticity measuring device for a swollen film. For samples with a diameter of 5 mm and a thickness of 1.0 to 2.0 mm, dynamic viscoelasticity was measured using a dynamic viscoelastic device Rheogel-E4000HP manufactured by BM Corporation under the conditions of compression mode, indentation amount of 1 μm, measurement temperature of 25°C, and frequency of 1 Hz. It is measured.

<2. 전극용 바인더 조성물><2. Binder composition for electrode>

본 발명의 바인더 조성물은 전술한 "1. 전극용 바인더"의 란에서 설명한 본 발명의 바인더를 용매와 함께 함유하는 것이며, 바인더가 용매에 분산된 것이어도 된다. 용매는 물, 유기 용매를 사용할 수 있다. 유기 용매로서는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 데칸올, 아밀알코올 등의 알코올류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류, 디에틸에테르, 디옥산, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류, n,n-디메틸포름아미드, n-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등의 아미드계 극성 유기 용매, 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠, 오르토디클로로벤젠, 파라디클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소류를 예시할 수 있다.The binder composition of the present invention contains the binder of the present invention described in the above-mentioned section “1. Binder for electrodes” together with a solvent, and the binder may be dispersed in the solvent. The solvent can be water or an organic solvent. Organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, amyl alcohol, and acetone. , ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethers such as diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran, n,n-dimethylformamide, and n-methyl-2. -Amide-based polar organic solvents such as pyrrolidone (NMP), and aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, and paradichlorobenzene can be used.

본 발명의 전극용 바인더 조성물은 바인더가 물에 분산된 수계 바인더 조성물인 것이 바람직하다.The binder composition for electrodes of the present invention is preferably an aqueous binder composition in which the binder is dispersed in water.

본 발명의 전극용 바인더 조성물은 바인더를 얻을 때 제조되는 에멀션을 사용한 에멀션이어도 된다.The binder composition for electrodes of the present invention may be an emulsion using an emulsion prepared when obtaining the binder.

본 발명의 전극용 바인더 조성물에서 바인더의 함유량은 특별히 한정되지 않지만 바인더의 용매 이외의 고형분(이하에서 단순히 "고형분"이라고 하는 경우가 있음) 농도가 0.2 ∼ 80질량%가 되도록 함유하는 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 70질량%가 되도록 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0.5 ∼ 60질량%가 되도록 함유하는 것이 특히 바람직하다.The content of the binder in the binder composition for electrodes of the present invention is not particularly limited, but it is preferably contained so that the concentration of solids other than the solvent of the binder (hereinafter sometimes simply referred to as "solids") is 0.2 to 80% by mass, It is more preferable to contain it so that it may be 0.5-70 mass %, and it is especially preferable to contain it so that it may be 0.5-60 mass %.

본 발명의 전극용 바인더 조성물은 필요에 따라 pH 조정제로서 염기를 사용함으로써 pH를 조정할 수 있다. 염기의 구체적인 예로서는 알칼리 금속(Li, Na, K, Rb, Cs) 수산화물, 암모니아, 무기 암모늄 화합물, 유기 아민 화합물 등을 들 수 있다. pH의 범위는 pH 2 ∼ 11, 바람직하게는 pH 3 ∼ 10, 더욱 바람직하게는 pH 4 ∼ 9의 범위이다.The pH of the binder composition for electrodes of the present invention can be adjusted, if necessary, by using a base as a pH adjuster. Specific examples of bases include alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs) hydroxides, ammonia, inorganic ammonium compounds, and organic amine compounds. The pH range is pH 2 to 11, preferably pH 3 to 10, and more preferably pH 4 to 9.

본 발명의 전극용 바인더 조성물은 폴리아크릴산 등을 포함하고 있어도 된다.The binder composition for electrodes of the present invention may contain polyacrylic acid or the like.

<3. 전극><3. Electrode>

본 발명의 전극은 집전체 상에 전극 재료층을 구비한다.The electrode of the present invention has an electrode material layer on a current collector.

본 발명의 전극에 대해서는 공지된 집전체를 사용할 수 있다. 구체적으로는 양극으로서는 알루미늄, 니켈, 스테인리스, 금, 백금, 티타늄 등의 금속이 사용된다. 음극으로서는 구리, 니켈, 스테인리스, 금, 백금, 티타늄, 알루미늄 등의 금속이 사용된다.For the electrode of the present invention, a known current collector can be used. Specifically, metals such as aluminum, nickel, stainless steel, gold, platinum, and titanium are used as the anode. As the cathode, metals such as copper, nickel, stainless steel, gold, platinum, titanium, and aluminum are used.

전극 재료층은 적어도 활물질 및 전술한 "1. 전극용 바인더"의 란에서 설명한 본 발명의 바인더를 함유하고 추가로 도전 보조제를 함유하고 있어도 된다. 본 발명의 전극 재료의 제조에는 본 발명의 전극용 바인더를 용매와 함께 함유하는 "2. 전극용 바인더 조성물"의 란에서 설명한 본 발명의 전극용 바인더 조성물을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 리튬 이온 전지에서는 양극에 사용하는 양극 재료로서는 양극 활물질 및 본 발명의 전극용 바인더를 함유하고 또한 도전 보조제를 함유하고 있어도 되고, 음극에 사용하는 음극 재료로서는 음극 활물질 및 본 발명의 전극용 바인더를 함유하고 또한 도전 보조제를 함유하고 있어도 되고, 전기 이중층 캐패시터(전기 화학 캐패시터)에서는 양극에 사용하는 양극 재료로서는 활물질로서 활성탄 및 본 발명의 전극용 바인더를 함유하고 또한 도전 보조제를 함유하고 있어도 되고, 음극에 사용하는 음극 재료로서는 활물질로서 활성탄 및 본 발명의 전극용 바인더를 함유하고 또한 도전 보조제를 함유하고 있어도 된다.The electrode material layer contains at least an active material and the binder of the present invention described in the above-mentioned “1. Binder for electrode” column, and may further contain a conductive additive. For the production of the electrode material of the present invention, it is preferable to use the binder composition for electrodes of the present invention described in the section "2. Binder composition for electrodes" containing the binder for electrodes of the present invention together with a solvent. Specifically, in a lithium ion battery, the positive electrode material used in the positive electrode may contain the positive electrode active material and the electrode binder of the present invention and may also contain a conductive additive, and the negative electrode material used in the negative electrode may include the negative electrode active material and the electrode binder of the present invention. It may contain a binder and may also contain a conductive additive. In an electric double layer capacitor (electrochemical capacitor), the positive electrode material used for the anode may contain activated carbon as an active material and the binder for electrodes of the present invention and may also contain a conductive additive. , the negative electrode material used in the negative electrode may contain activated carbon and the binder for electrodes of the present invention as an active material, and may also contain a conductive additive.

리튬 이온 전지에 사용하는 양극 활물질은 AMO2, AM2O4, A2Mo3, AMBO4 중 어느 하나의 조성으로 이루어지는 알칼리 금속 함유 복합 산화물이다. A는 알칼리 금속, M은 단일 또는 2종 이상의 전이 금속으로 이루어지고 그 일부에 비전이 금속을 포함해도 된다. B는 P, Si 또는 그 혼합물로 이루어진다. 또한 양극 활물질은 분말이 바람직하고, 그 입자 직경으로서는 바람직하게는 50미크론 이하, 보다 바람직하게는 20미크론 이하인 것을 이용한다. 이들 활물질은 3V(vs. Li/Li+) 이상의 기전력을 갖는 것이다.The positive electrode active material used in lithium ion batteries is an alkali metal-containing complex oxide composed of any one of AMO 2 , AM 2 O 4 , A 2 Mo 3 , and AMBO 4 . A is an alkali metal, and M is made of a single or two or more types of transition metal, and a part of it may contain a non-transition metal. B is made of P, Si or a mixture thereof. Additionally, the positive electrode active material is preferably a powder, and its particle diameter is preferably 50 microns or less, more preferably 20 microns or less. These active materials have an electromotive force of 3V (vs. Li/Li+) or more.

리튬 이온 전지에 사용하는 양극 활물질의 바람직한 구체적인 예로서는 LixCoO2, LixNiO2, LixMnO2, LixCrO2, LixFeO2, LixCoaMn1-aO2, LixCoaNi1-aO2, LixCoaCr1-aO2, LixCoaFe1-aO2, LixCoaTi1-aO2, LixMnaNi1-aO2, LixMnaCr1-aO2, LixMnaFe1-aO2, LixMnaTi1-aO2, LixNiaCr1-aO2, LixNiaFe1-aO2, LixNiaTi1-aO2, LixCraFe1-aO2, LixCraTi1-aO2, LixFeaTi1-aO2, LixCobMncNi1-b-CO2, LixNiaCobAlcO2, LixCrbMncNi1-b-CO2, LixFebMncNi1-b-CO2, LixTibMncNi1-b-CO2, LixMn2O4, LixMndCo2-dO4, LixMndNi2-dO4, LixMndCr2-dO4, LixMndFe2-dO4, LixMndTi2-dO4, LiyMnO3, LiyMneCo1-eO3, LiyMneNi1-eO3, LiyMneFe1-eO3, LiyMneTi1-eO3, LixCoPO4, LixMnPO4, LixNiPO4, LixFePO4, LixCofMn1-fPO4, LixCofNi1-fPO4, LixCofFe1-fPO4, LixMnfNi1-fPO4, LixMnfFe1-fPO4, LixNifFe1-fPO4, LiyCoSiO4, LiyMnSiO4, LiyNiSiO4, LiyFeSiO4, LiyCogMn1-gSiO4, LiyCogNi1-gSiO4, LiyCogFe1-gSiO4, LiyMngNi1-gSiO4, LiyMngFe1-gSiO4, LiyNigFe1-gSiO4, LiyCoPhSi1-hO4, LiyMnPhSi1-hO4, LiyNiPhSi1-hO4, LiyFePhSi1-hO4, LiyCogMn1-gPhSi1-hO4, LiyCogNi1-gPhSi1-hO4, LiyCogFe1-gPhSi1-hO4, LiyMngNi1-gPhSi1-hO4, LiyMngFe1-gPhSi1-hO4, LiyNigFe1-gPhSi1-hO4 등의 리튬 함유 복합 산화물을 들 수 있다.(여기서, x=0.01 ∼ 1.2, y=0.01 ∼ 2.2, a=0.01 ∼ 0.99, b=0.01 ∼ 0.98, c=0.01 ~ 0.98 단, b+c=0.02 ~ 0.99, d=1.49 ~ 1.99, e=0.01 ~ 0.99, f=0.01 ~ 0.99, g=0.01 ~ 0.99, h=0.01 ~ 0.99이다.)Preferred specific examples of positive electrode active materials used in lithium ion batteries include Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x MnO 2 , Li x CrO 2 , Li x FeO 2 , Li x Co a Mn 1-a O 2 , Li x Co a Ni 1-a O 2 , Li x Co a Cr 1-a O 2 , Li x Co a Fe 1-a O 2 , Li x Co a Ti 1-a O 2 , Li x Mn a Ni 1-a O 2 , Li x Mna Cr 1-a O 2 , Li x Mn a Fe 1-a O 2 , Li x Mn a Ti 1 -a O 2 , Li a Fe 1-a O 2 , Li x Ni a Ti 1-a O 2 , Li x Cr a Fe 1-a O 2 , Li x Cr a Ti 1-a O 2 , Li x Fe a Ti 1-a O 2 , Li x Co b Mn c Ni 1-bCO 2 , Li x Ni a Co b Al c O 2 , Li x Cr b Mn c Ni 1-bC O 2 , Li 2 , Li ​-d O 4 , Li x Mn d Fe 2-d O 4 , Li x Mn d Ti 2-d O 4 , Li y MnO 3 , Li y Mn e Co 1-e O 3 , Li y Mn e Ni 1- e O 3 , Li y Mn e Fe 1-e O 3 , Li y Mn e Ti 1-e O 3 , Li x CoPO 4 , Li x MnPO 4 , Li x NiPO 4 , Li x FePO 4 , Li x Co f Mn 1-f PO 4 , Li x Co f Ni 1-f PO 4 , Li x Co f Fe 1-f PO 4 , Li x Mn f Ni 1-f PO 4 , Li x Mn f Fe 1-f PO 4 , Li ​g SiO 4 , Li y Co g Fe 1-g SiO 4 , Li y Mn g Ni 1-g SiO 4 , Li y Mn g Fe 1-g SiO 4 , Li y Ni g Fe 1-g SiO 4 , Li y CoP h Si 1-h O 4 , Li y MnP h Si 1-h O 4 , Li y NiP h Si 1-h O 4 , Li y FeP h Si 1-h O 4 , Li y Co g Mn 1-g P h Si 1-h O 4 , Li y Co g Ni 1-g P h Si 1-h O 4 , Li y Co g Fe 1-g P h Si 1-h O 4 , Li y Mn g Ni 1- Lithium-containing complex oxides such as g P h Si 1-h O 4 , Li y Mn g Fe 1-g P h Si 1-h O 4 , Li y Ni g Fe 1-g P h Si 1-h O 4 (Here, x=0.01 to 1.2, y=0.01 to 2.2, a=0.01 to 0.99, b=0.01 to 0.98, c=0.01 to 0.98, but b+c=0.02 to 0.99, d=1.49 to 1.99, e=0.01 to 0.99, f=0.01 to 0.99, g=0.01 to 0.99, h=0.01 to 0.99.)

또한, 리튬 이온 전지에 사용되는 상기 바람직한 양극 활물질 중 보다 바람직한 양극 활물질로서는 구체적으로는 LixCoO2, LixNiO2, LixMnO2, LixCrO2, LixCoaNi1-aO2, LixMnaNi1-aO2, LixCobMncNi1-b-CO2, LixNiaCobAlcO2, LixMn2O4, LiyMnO3, LiyMneFe1-eO3, LiyMneTi1-eO3, LixCoPO4, LixMnPO4, LixNiPO4, LixFePO4, LixMnfFe1-fPO4를 들 수 있다(여기서, x=0.01 ~ 1.2, y=0.01 ~ 2.2, a=0.01 ~ 0.99, b=0.01 ~ 0.98, c=0.01 ~ 0.98 단, b+c=0.02 ~ 0.99, d=1.49 ~ 1.99, e=0.01 ~ 0.99, f=0.01 ~ 0.99이다. 또한, 상기 x, y의 값은 충방전에 의해 증감된다).In addition, more preferred positive electrode active materials among the above preferred positive electrode active materials used in lithium ion batteries specifically include Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x MnO 2 , Li x CrO 2 , Li x Co a Ni 1-a O 2 , Li x Mn a Ni 1-a O 2 , Li x Co b Mn c Ni 1-bC O 2 , Li x Ni a Co b Al c O 2 , Li y Mn e Fe 1-e O 3 , Li y Mn e Ti 1-e O 3 , Li x CoPO 4 , Li x MnPO 4 , Li x NiPO 4 , Li x FePO 4 , Li x Mn f Fe 1-f PO 4 (where x=0.01 to 1.2, y=0.01 to 2.2, a=0.01 to 0.99, b=0.01 to 0.98, c=0.01 to 0.98, but b+c=0.02 to 0.99, d=1.49 ~ 1.99, e = 0.01 ~ 0.99, f = 0.01 ~ 0.99. Additionally, the values of x and y increase and decrease by charging and discharging.

리튬 이온 전지에 사용되는 음극 활물질로서는 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 구조(다공질 구조)를 갖는 탄소 재료(천연 흑연, 인조 흑연, 비정질 탄소 등)이거나 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 리튬, 알루미늄계 화합물, 주석계 화합물, 실리콘계 화합물, 니오브티타늄계 산화물 등의 티타늄계 화합물 등의 금속으로 이루어지는 분말이다. 입자 직경은 10㎚ 이상 100㎛ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20㎚ 이상 20㎛ 이하이다. 또한, 금속과 탄소 재료의 혼합 활물질로 하여 사용해도 된다. 또한 음극 활물질은 그 기공률이 70% 정도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Negative active materials used in lithium ion batteries include carbon materials (natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon, etc.) that have a structure (porous structure) that can occlude and release lithium ions, or lithium or aluminum-based compounds that can occlude and release lithium ions. It is a powder made of metal such as a tin-based compound, a silicon-based compound, and a titanium-based compound such as niobium titanium oxide. The particle diameter is preferably 10 nm or more and 100 μm or less, and more preferably 20 nm or more and 20 μm or less. Additionally, it may be used as a mixed active material of metal and carbon materials. Additionally, it is desirable to use a negative electrode active material with a porosity of about 70%.

탄소 재료로서는 그래파이트, 저결정성 카본(소프트 카본, 하드 카본), 카본 블랙(케첸 블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 램프 블랙, 오일 퍼니스 블랙, 서멀 블랙 등), 풀러렌, 카본 나노 튜브, 카본 나노 파이버, 카본 나노혼, 카본 피브릴, 코크스, 메소카본 마이크로비드(MCMB), 메소페이즈 피치계 탄소 섬유, 페놀 수지 소성체, 폴리아크릴로니트릴계 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 예시할 수 있고, 그라파이트인 것이 바람직하다.Carbon materials include graphite, low-crystalline carbon (soft carbon, hard carbon), carbon black (Ketjen black, acetylene black, channel black, lamp black, oil furnace black, thermal black, etc.), fullerene, carbon nanotube, and carbon nanofiber. , carbon nanohorns, carbon fibrils, coke, mesocarbon microbeads (MCMB), mesophase pitch-based carbon fibers, phenolic resin sintered bodies, and polyacrylonitrile-based carbon fibers, and carbon materials such as graphite. It is desirable.

실리콘계 화합물로서는 Si 원소, Si와의 합금, Si를 포함하는 산화물, Si를 포함하는 탄화물 등이며, Si, SiB4, SiB6, Mg2Si, Ni2Si, TiSi2, MoSi2, CoSi2, NiSi2, CaSi2, CrSi2, Cu5Si, FeSi2, MnSi2, NbSi2, TaSi2, VSi2, WSi2, ZnSi2, SiC, Si3N4, Si2N2O, SiOx(0<x2), SnSiOx, LiSiO를 예시할 수 있고, Siox(0<x≤2)인 것이 바람직하고 일산화규소(SiO) 등이다.Silicon-based compounds include Si element, alloy with Si, oxide containing Si, carbide containing Si, etc., Si, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si, FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO x (0 < x2), SnSiO

활물질에서 탄소 재료와 실리콘계 화합물을 병용하는 경우에는 이하와 같이 함유시키는 것이 바람직하다.When using a combination of a carbon material and a silicon-based compound in an active material, it is preferable to contain them as follows.

활물질 전량(100질량%)에 대한 탄소 재료의 함유량은 하한은 20질량% 이상인 것이 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 특히 바람직하고, 70질량% 이상이어도 되고, 상한은 99질량% 이하인 것이 바람직하고, 98질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 96질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.The lower limit of the content of carbon material relative to the total amount of active material (100 mass%) is preferably 20 mass% or more, more preferably 40 mass% or more, especially preferably 60 mass% or more, and may be 70 mass% or more, and the upper limit is It is preferable that it is 99 mass% or less, more preferably 98 mass% or less, and especially preferably 96 mass% or less.

활물질 전량(100질량%)에 대한 실리콘계 화합물의 함유량은 하한은 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 4질량% 이상인 것이 특히 바람직하고, 상한은 80질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 40질량% 이하인 것이 특히 바람직하고, 30질량% 이하여도 된다.The lower limit of the content of the silicone compound relative to the total amount of the active material (100 mass%) is preferably 1 mass% or more, more preferably 2 mass% or more, particularly preferably 4 mass% or more, and the upper limit is preferably 80 mass% or less. It is more preferable that it is 60 mass% or less, especially preferably 40 mass% or less, and may be 30 mass% or less.

전기 이중층 캐패시터(전기 화학 캐패시터)에 사용하는 활물질로서는 활성탄을 예시할 수 있다. 일반적으로는 활성탄은 활성화된 탄화물을 가리키며 시판되는 활성탄을 사용해도 되고 공지된 제법에 따라 제조된 활성탄을 사용해도 된다. 활성탄의 제조법으로서는 목재, 야자각, 펄프 폐액, 석탄, 중질유, 페놀 수지 등의 원료를 탄화시켜 얻어진 탄화물을 활성화시켜 얻어진다.An example of an active material used in an electric double layer capacitor (electrochemical capacitor) is activated carbon. In general, activated carbon refers to activated carbide, and commercially available activated carbon may be used or activated carbon manufactured according to a known manufacturing method may be used. Activated carbon is produced by carbonizing raw materials such as wood, palm shells, pulp waste liquid, coal, heavy oil, and phenol resin, and activating the carbide obtained.

활성화는 공지된 활성화법이면 되고 가스 활성화법 또는 약품 활성화법 등에 의해 행할 수 있다. 가스 활성화법에서는 탄화물을 가열하에서 수증기, 탄산 가스, 산소 등의 가스와 접촉시켜 활성화시킨다. 약품 활성화법에서는 탄화물을 공지된 활성화 약품과 접촉시킨 상태에서 가열하여 활성화시킨다. 활성화 약품으로서는 예를 들어 염화아연, 인산 및/또는 알칼리 화합물(수산화나트륨 등의 금속 수산화물 등) 등을 들 수 있다. 수증기로 활성화시킨 활성탄(본원에서는 수증기 활성화성탄이라 기재함) 및/또는 알칼리로 활성화시킨 활성탄(본원에서는 알칼리 활성화 활성탄이라 기재함)을 사용하는 것이 바람직하다.Activation may be any known activation method and can be performed by a gas activation method or a chemical activation method. In the gas activation method, carbides are activated by contacting them with gases such as water vapor, carbon dioxide, and oxygen under heating. In the chemical activation method, carbide is activated by heating while in contact with a known activating agent. Examples of the activating agent include zinc chloride, phosphoric acid, and/or alkaline compounds (metal hydroxides such as sodium hydroxide). It is preferable to use activated carbon activated with steam (herein referred to as steam-activated carbon) and/or alkali-activated activated carbon (herein referred to as alkali-activated activated carbon).

전극 재료층 중의 활물질의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않으며 전극 재료층(100질량%)에 대해 예를 들어 99.9 ~ 50질량%, 보다 바람직하게는 99.5 ~ 70질량%, 더욱 바람직하게는 99 ~ 85질량%를 들 수 있다. 활물질은 1종류 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.The content of the active material in the electrode material layer is not particularly limited and is, for example, 99.9 to 50% by mass, more preferably 99.5 to 70% by mass, and still more preferably 99 to 85% by mass, relative to the electrode material layer (100% by mass). can be mentioned. One type of active material may be used individually or two or more types may be used in combination.

전극 재료층 중의 본 발명의 바인더의 함유량으로서는 특별히 제한되지 않으며 활물질 100질량부에 대해 예를 들어 0.01 ~ 5질량부, 보다 바람직하게는 0.05 ~ 3질량부, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 2.5질량부를 들 수 있다.The content of the binder of the present invention in the electrode material layer is not particularly limited and is, for example, 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 3 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 2.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the active material. You can.

도전 보조제를 사용하는 경우에는 공지된 도전 보조제를 사용할 수 있으며, 흑연, 퍼니스 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙 등의 도전성 카본 블랙, 카본 나노 튜브(CNT) 등의 탄소 섬유 또는 금속 분말 등을 들 수 있다. 이들 도전 보조제는 1종 또는 2종 이상 사용해도 된다.When using a conductive additive, known conductive additives can be used, and examples include conductive carbon black such as graphite, furnace black, acetylene black, and Ketjen black, carbon fiber such as carbon nanotubes (CNT), or metal powder. . You may use one type or two or more types of these conductive adjuvants.

도전 보조제를 사용하는 경우에는 도전 보조제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만 활물질 100질량부에 대해 바람직하게는 20질량부 이하, 보다 바람직하게는 15질량부 이하를 들 수 있다. 또한, 양극 재료 중에 도전 보조제가 포함되는 경우 도전 보조제의 함유량의 하한값으로서는 통상적으로 0.05질량부 이상, 0.1질량부 이상, 0.2질량부 이상, 0.5질량부 이상, 2질량부 이상을 예시할 수 있다.When using a conductive additive, the content of the conductive additive is not particularly limited, but is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the active material. In addition, when a conductive additive is included in the positive electrode material, the lower limit of the content of the conductive additive is typically 0.05 parts by mass or more, 0.1 parts by mass or more, 0.2 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or more, and 2 parts by mass or more.

본 발명의 전극 재료에는 필요에 따라 증점제를 함유시켜도 된다. 증점제의 종류는 특별히 한정되지 않지만 바람직하게는 셀룰로오스계 화합물의 나트륨염, 암모늄염, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산 및 그 염 등이다.The electrode material of the present invention may contain a thickener as needed. The type of thickener is not particularly limited, but preferably includes sodium salts, ammonium salts, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and salts thereof of cellulose-based compounds.

셀룰로오스계 화합물의 나트륨염 혹은 암모늄염으로서는 셀룰로오스계 고분자를 각종 유도기에 의해 치환된 알킬셀룰로오스의 나트륨염 혹은 암모늄염 등을 들 수 있다. 구체적인 예로서는 메틸셀룰로오스, 메틸에틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스(CMC)의 나트륨염, 암모늄염, 트리에탄올암모늄염 등을 들 수 있다. 카복시메틸셀룰로오스의 나트륨염 혹은 암모늄염이 특히 바람직하다. 이들 증점제는 1종류를 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.Examples of the sodium or ammonium salts of cellulose-based compounds include sodium or ammonium salts of alkyl celluloses in which cellulose-based polymers are substituted with various derivative groups. Specific examples include sodium salt, ammonium salt, and triethanolammonium salt of methylcellulose, methylethylcellulose, ethylcellulose, and carboxymethylcellulose (CMC). The sodium or ammonium salts of carboxymethylcellulose are particularly preferred. These thickeners may be used individually, or two or more types may be used in combination at any ratio.

증점제를 사용하는 경우에는 증점제의 함유량은 특별히 제한되지 않지만 활물질 100질량부에 대해 바람직하게는 5질량부 이하, 보다 바람직하게는 3질량부 이하를 들 수 있다. 또한, 증점제가 포함되는 경우 증점제의 함유량의 하한값으로서는 통상적으로 0.05질량부 이상, 0.1질량부 이상, 0.2질량부 이상, 0.5질량부 이상, 1질량부 이상을 예시할 수 있다.When using a thickener, the content of the thickener is not particularly limited, but is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the active material. In addition, when a thickener is included, the lower limit of the content of the thickener is typically 0.05 parts by mass or more, 0.1 parts by mass or more, 0.2 parts by mass or more, 0.5 parts by mass or more, and 1 part by mass or more.

전극의 제작 방법은 특별히 한정되지 않고 일반적인 방법이 이용된다. 전극 재료를 닥터 블레이드법이나 어플리케이터법, 실크 스크린법 등에 의해 집전체(금속 전극 기판) 표면 상에 적절한 두께로 균일하게 도포하여 행해진다.The method of manufacturing the electrode is not particularly limited and general methods are used. This is done by uniformly applying the electrode material to an appropriate thickness on the surface of the current collector (metal electrode substrate) using a doctor blade method, applicator method, silk screen method, etc.

본 발명의 전극 재료는 슬러리상으로 하기 위해 물을 함유해도 된다. 물은 특별히 한정되지 않고 일반적으로 사용되는 물을 사용할 수 있다. 그 구체적인 예로서는 수돗물, 증류수, 이온교환수 및 초순수 등을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는 증류수, 이온 교환수 및 초순수이다.The electrode material of the present invention may contain water to form a slurry. The water is not particularly limited and commonly used water can be used. Specific examples include tap water, distilled water, ion-exchanged water, and ultrapure water. Among them, distilled water, ion-exchanged water, and ultrapure water are preferable.

본 발명의 전극 재료를 슬러리상으로 하여 사용하는 경우에는 슬러리의 고형분 농도는 10 ∼ 90질량%인 것이 바람직하고, 20 ∼ 85질량%인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 80질량%인 것이 특히 바람직하다.When using the electrode material of the present invention in the form of a slurry, the solid content concentration of the slurry is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 85% by mass, and especially preferably 20 to 80% by mass. .

본 발명의 전극 재료를 슬러리상으로 하여 사용하는 경우에는 슬러리의 고형분 중의 중합체량의 비율은 0.1 ∼ 15질량%인 것이 바람직하고, 0.2 ∼ 10질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.3 ∼ 7질량%인 것이 특히 바람직하다.When the electrode material of the present invention is used in the form of a slurry, the proportion of the polymer amount in the solid content of the slurry is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.2 to 10% by mass, and 0.3 to 7% by mass. This is particularly desirable.

전극 재료의 조제 방법으로서는 특별히 한정되지 않고 양극 활물질 또는 음극 활물질, 본 발명의 전극용 바인더, 도전 보조제, 물 등을 통상적인 교반기, 분산기, 혼련기, 유성형 볼 밀, 호모지나이저 등을 사용하여 분산시키면 된다. 분산의 효율을 높이기 위해 재료에 영향을 주지 않는 범위에서 가온해도 된다. 전극용 바인더는 본 발명의 전극용 바인더를 용매와 함께 함유하는 "2. 전극용 바인더 조성물"의 란에서 설명한 본 발명의 전극용 바인더 조성물을 사용할 수도 있다.The method for preparing the electrode material is not particularly limited, and the positive or negative electrode active material, the binder for the electrode of the present invention, a conductive additive, water, etc. are dispersed using a conventional stirrer, disperser, kneader, planetary ball mill, homogenizer, etc. Just do it. To increase dispersion efficiency, heating may be performed within a range that does not affect the material. The binder for electrodes may be the binder composition for electrodes of the present invention described in the section "2. Binder composition for electrodes" containing the binder for electrodes of the present invention together with a solvent.

예를 들어 닥터 블레이드법에서는 전극용 슬러리를 금속 전극 기판에 도포한 후 소정의 슬릿 폭을 갖는 블레이드에 의해 적절한 두께로 균일화한다. 전극은 활물질 도포 후 여분의 유기 용제 및 물을 제거하기 위해 예를 들어 100℃의 열풍이나 80℃ 진공 상태에서 건조시킨다. 건조 후의 전극은 프레스 장치에 의해 프레스 성형하여 전극재가 제조된다. 프레스 후에 다시 열처리를 실시하여 물, 용제, 유화제 등을 제거해도 된다.For example, in the doctor blade method, an electrode slurry is applied to a metal electrode substrate and then uniformized to an appropriate thickness using a blade with a predetermined slit width. After applying the active material, the electrode is dried under hot air at 100°C or under vacuum at 80°C to remove excess organic solvent and water. The dried electrode is press-molded using a press device to produce an electrode material. After pressing, heat treatment may be performed again to remove water, solvent, emulsifier, etc.

<4. 축전 디바이스><4. Power storage device>

본 발명의 축전 디바이스는 전술한 "3. 전극"의 란에서 설명한 양극과 음극과 전해액을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 본 발명의 축전 디바이스에 이용되는 전극은 본 발명의 전극 재료, 즉 본 발명의 전극용 바인더를 포함하고 있다. 본 발명의 전극의 상세에 대해서는 전술한 바와 같다. 또한, 본 발명의 축전 디바이스에 대해서는 양극 및 음극 중 적어도 한쪽에 본 발명의 전극용 바인더를 포함한 전극 재료를 사용한 전극을 사용하고 있으면 되고, 본 발명의 전극용 바인더를 포함한 전극 재료를 사용하고 있지 않은 전극에 대해서는 공지된 전극을 사용할 수 있다.The electrical storage device of the present invention is characterized by being provided with the anode, cathode, and electrolyte solution described in the above-mentioned section “3. Electrodes.” That is, the electrode used in the electrical storage device of the present invention contains the electrode material of the present invention, that is, the binder for electrodes of the present invention. Details of the electrode of the present invention are as described above. In addition, for the electrical storage device of the present invention, an electrode using an electrode material containing the electrode binder of the present invention may be used for at least one of the anode and the cathode, and an electrode material containing the electrode binder of the present invention may not be used. As for the electrode, a known electrode can be used.

전해액으로서는 특별히 제한되지 않고 공지된 전해액을 사용할 수 있다. 전해액의 구체적인 예로서는 전해질과 용매를 포함하는 용액 또는 상온 용융염을 들 수 있다. 전해질 및 용매는 각각 1종류 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.The electrolyte is not particularly limited and any known electrolyte can be used. Specific examples of the electrolyte solution include a solution containing an electrolyte and a solvent or room temperature molten salt. Electrolytes and solvents may be used individually or in combination of two or more types.

전해질로서는 리튬염 화합물을 예시할 수 있으며 구체적으로는 LiBF4, LiPF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiN[CF3SC(C2F5SO2)3]2 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of the electrolyte include lithium salt compounds, specifically LiBF 4 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiN(C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN[CF 3 SC(C 2 F 5 SO 2 ) 3 ] 2 , etc. may be mentioned, but are not limited to these.

리튬염 화합물 이외의 전해질로서는 테트라에틸암모늄테트라플루오로보레이트, 트리에틸모노메틸암모늄테트라플루오로보레이트, 테트라에틸암모늄헥사플루오로포스페이트 등을 들 수 있다.Electrolytes other than lithium salt compounds include tetraethylammonium tetrafluoroborate, triethylmonomethylammonium tetrafluoroborate, and tetraethylammonium hexafluorophosphate.

전해액에 사용하는 용매로서는 유기 용제를 예시할 수 있다.Examples of solvents used in the electrolyte solution include organic solvents.

유기 용제로서는 비프로톤성 유기 용제를 들 수 있고, 구체적으로는 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, γ-부티로락톤, 테트라하이드로푸란, 1,3-디옥솔란, 디프로필카보네이트, 디에틸에테르, 술포란, 메틸술포란, 아세토니트릴, 프로필니트릴, 아니솔, 아세트산 에스테르, 프로피온산 에스테르, 디에틸에테르 등의 직쇄 에테르를 사용할 수 있고 2종류 이상 혼합하여 사용해도 좋다.Organic solvents include aprotic organic solvents, and specifically, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and γ. -Butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, dipropyl carbonate, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propylnitrile, anisole, acetic acid ester, propionic acid ester, diethyl ether, etc. Straight chain ethers can be used, and two or more types can be mixed.

상온 용융염은 이온 액체라고도 불리고 있고, 이온만(음이온, 양이온)으로 구성되는 "염"이며 특히 액체 화합물을 이온 액체라고 한다.Room temperature molten salt is also called an ionic liquid. It is a “salt” composed of only ions (anions and cations), and liquid compounds in particular are called ionic liquids.

본 발명에서의 상온 용융염은 상온에서 적어도 일부가 액상인 염을 말하고, 상온은 전지가 일반적으로 작동한다고 상정되는 온도 범위를 말한다. 전지가 통상적으로 작동한다고 상정되는 온도 범위는 상한이 120℃ 정도, 경우에 따라서는 80℃ 정도이고 하한은 -40℃ 정도, 경우에 따라서는 -20℃ 정도이다.In the present invention, room temperature molten salt refers to salt that is at least partially liquid at room temperature, and room temperature refers to the temperature range at which the battery is generally assumed to operate. The temperature range at which the battery is assumed to normally operate has an upper limit of approximately 120°C, in some cases approximately 80°C, and a lower limit of approximately -40°C, in some cases approximately -20°C.

상온 용융염의 양이온종으로서는 피리딘계, 지방족 아민계, 지환족 아민계의 4급 암모늄 유기물 양이온이 알려져 있다. 4급 암모늄 유기물 양이온으로서는 디알킬이미다졸륨, 트리알킬이미다졸륨 등의 이미다졸륨 이온, 테트라알킬암모늄 이온, 알킬피리디늄 이온, 피라졸륨 이온, 피롤리디늄 이온, 피페리디늄 이온 등을 들 수 있다. 특히 이미다졸륨 이온이 바람직하다.As cationic species of molten salt at room temperature, pyridine-based, aliphatic amine-based, and alicyclic amine-based quaternary ammonium organic cations are known. Examples of quaternary ammonium organic cations include imidazolium ions such as dialkylimidazolium and trialkylimidazolium, tetraalkylammonium ions, alkylpyridinium ions, pyrazolium ions, pyrrolidinium ions, and piperidinium ions. You can. In particular, imidazolium ion is preferred.

또한, 테트라알킬암모늄 이온으로서는 트리메틸에틸암모늄 이온, 트리메틸에틸암모늄 이온, 트리메틸프로필암모늄 이온, 트리메틸헥실암모늄 이온, 테트라펜틸암모늄 이온, 트리에틸메틸암모늄 이온 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.In addition, tetraalkylammonium ions include, but are not limited to, trimethylethylammonium ion, trimethylethylammonium ion, trimethylpropylammonium ion, trimethylhexylammonium ion, tetrapentylammonium ion, and triethylmethylammonium ion.

또한, 알킬피리디늄 이온으로서는 N-메틸피리디늄 이온, N-에틸피리디늄 이온, N-프로필피리디늄 이온, N-부틸피리디늄 이온, 1-에틸-2 메틸피리디늄 이온, 1-부틸-4-메틸피리디늄 이온, 1-부틸-2,4 디메틸피리디늄 이온 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Additionally, alkylpyridinium ions include N-methylpyridinium ion, N-ethylpyridinium ion, N-propylpyridinium ion, N-butylpyridinium ion, 1-ethyl-2 methylpyridinium ion, and 1-butyl-4. -Methylpyridinium ion, 1-butyl-2,4 dimethylpyridinium ion, etc. may be mentioned, but are not limited to these.

이미다졸륨 이온으로서는 1,3-디메틸이미다졸륨 이온, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 이온, 1-메틸-3-에틸이미다졸륨 이온, 1-메틸-3-부틸이미다졸륨 이온, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 이온, 1,2,3-트리메틸이미다졸륨 이온, 1,2-디메틸-3-에틸이미다졸륨 이온, 1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 이온, 1-부틸-2,3-디메틸이미다졸륨 이온 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.Examples of imidazolium ions include 1,3-dimethylimidazolium ion, 1-ethyl-3-methylimidazolium ion, 1-methyl-3-ethylimidazolium ion, and 1-methyl-3-butylimidazolium ion. , 1-butyl-3-methylimidazolium ion, 1,2,3-trimethylimidazolium ion, 1,2-dimethyl-3-ethylimidazolium ion, 1,2-dimethyl-3-propylimida Zolium ion, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium ion, etc. may be mentioned, but are not limited to these.

상온 용융염의 음이온종으로서는 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온 등의 할로겐화물 이온, 과염소산 이온, 티오시안산 이온, 테트라플루오로 붕산 이온, 질산 이온, AsF6 -, PF6 - 등의 무기산 이온, 스테아릴술폰산 이온, 옥틸술폰산 이온, 도데실벤젠술폰산 이온, 나프탈렌술폰산 이온, 도데실나프탈렌술폰산 이온, 7,7,8,8-테트라시아노-p-퀴노디메탄이온 등의 유기산 이온 등이 예시된다.Anionic species in molten salt at room temperature include halide ions such as chloride ions, bromide ions, and iodide ions, perchlorate ions, thiocyanate ions, tetrafluoroborate ions, nitrate ions, and inorganic acid ions such as AsF 6 - and PF 6 - , organic acid ions such as stearylsulfonate ion, octylsulfonate ion, dodecylbenzenesulfonate ion, naphthalenesulfonate ion, dodecylnaphthalenesulfonate ion, 7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane ion, etc. It is exemplified.

또한, 상온 용융염은 1종류 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.In addition, room temperature molten salt may be used individually or in combination of two or more types.

전해액에는 필요에 따라 다양한 첨가제를 사용할 수 있다. 첨가제로서는 난연제, 불연제, 양극 표면 처리제, 음극 표면 처리제, 과충전 방지제 등을 들 수 있다. 난연제, 불연제로서는 브롬화 에폭시 화합물, 포스파젠 화합물, 테트라브롬비스페놀 A, 염소화 파라핀 등의 할로겐화물, 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 인산에스테르, 폴리인산염 및 붕산아연 등을 예시할 수 있다. 양극 표면 처리제로서는 탄소나 금속 산화물(MgО나 Zr02 등)의 무기 화합물이나 오르토-터페닐 등의 유기 화합물 등을 예시할 수 있다. 음극 표면 처리제로서는 비닐렌카보네이트, 플루오로에틸렌카보네이트, 폴리에틸렌글리콜디메틸에테르 등을 예시할 수 있다. 과충전 방지제로서는 비페닐이나 1-(p-톨릴)아다만탄 등을 예시할 수 있다.Various additives can be used in the electrolyte as needed. Additives include flame retardants, flame retardants, anode surface treatment agents, cathode surface treatment agents, overcharge prevention agents, etc. Examples of flame retardants and flame retardants include brominated epoxy compounds, phosphazene compounds, tetrabrominated bisphenol A, halides such as chlorinated paraffin, antimony trioxide, antimony pentoxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, phosphoric acid esters, polyphosphates, and zinc borate. there is. Examples of the anode surface treatment agent include inorganic compounds such as carbon and metal oxides (such as MgО and Zr0 2 ) and organic compounds such as ortho-terphenyl. Examples of the cathode surface treatment agent include vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, and polyethylene glycol dimethyl ether. Examples of overcharge prevention agents include biphenyl and 1-(p-tolyl)adamantane.

본 발명의 축전 디바이스의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고 양극, 음극 및 전해액, 필요에 따라 세퍼레이터 등을 사용하여 공지된 방법으로 제조된다. 예를 들어 코인형의 경우 양극, 필요에 따라 세퍼레이터, 음극을 외장 캔에 삽입한다. 이에 전해액을 넣어 함침한다. 그 후 봉구체와 탭 용접 등으로 접합하여 봉구체를 봉입하고 고정시킴으로써 축전 디바이스가 얻어진다. 축전 디바이스의 형상은 한정되지 않지만 예로서는 코인형, 원통형, 시트형 등을 들 수 있다.The manufacturing method of the electrical storage device of the present invention is not particularly limited, and is manufactured by a known method using an anode, a cathode, an electrolyte solution, and, if necessary, a separator. For example, in the case of the coin type, the anode, separator if necessary, and cathode are inserted into the external can. Add electrolyte to impregnate it. Thereafter, an electricity storage device is obtained by joining the sealing body and the sealing body using tab welding, etc. to enclose and fix the sealing body. The shape of the power storage device is not limited, but examples include coin shape, cylindrical shape, and sheet shape.

세퍼레이터는 양극과 음극이 직접 접촉하여 축전지 내에서 쇼트되는 것을 방지하는 것이며 공지된 재료를 사용할 수 있다. 세퍼레이터로서는 구체적으로는 폴리올레핀 등의 다공질 고분자 필름 및 종이 등을 들 수 있다. 다공질 고분자 필름으로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 필름이 전해액에 의한 영향이 적기 때문에 바람직하다.The separator prevents a short circuit within the battery due to direct contact between the positive and negative electrodes, and known materials can be used. Specific examples of the separator include porous polymer films such as polyolefin and paper. As porous polymer films, films such as polyethylene and polypropylene are preferable because they are less affected by the electrolyte solution.

실시예Example

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 형태를 이하에 실시예를 들어 설명한다. 단, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Specific modes for carrying out the present invention will be described below by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as it does not deviate from the gist.

본 실시예에서는 바인더 필름 및 코인 셀을 제작하고 바인더 필름의 평가로서 팽윤 필름의 점탄성 시험, 코인 전지의 평가로서 사이클 시험의 측정을 이하의 실험에서 행했다.In this example, a binder film and a coin cell were produced, and the viscoelasticity test of the swollen film as an evaluation of the binder film and a cycle test as an evaluation of the coin battery were measured in the following experiments.

<팽윤 필름의 제작 방법><Method for producing swollen film>

팽윤 필름은 이하와 같이 제작했다. 먼저 샬레에 바인더 조성물을 주입하고 60℃에서 48시간 건조시켜 1㎜ 두께의 바인더 필름을 제작했다. 얻어진 필름을 프로필렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 3:7의 체적비로 혼합된 혼합 용매에서 25℃에서 24시간 침지시킴으로써 팽윤 필름을 제작했다.The swollen film was produced as follows. First, the binder composition was injected into the petri dish and dried at 60°C for 48 hours to produce a 1 mm thick binder film. A swollen film was produced by immersing the obtained film in a mixed solvent containing propylene carbonate and diethyl carbonate at a volume ratio of 3:7 at 25°C for 24 hours.

<점탄성의 측정 방법><Method for measuring viscoelasticity>

팽윤 필름의 점탄성은 이하의 조건에서 측정했다.The viscoelasticity of the swollen film was measured under the following conditions.

(측정 장치)(measuring device)

팽윤 필름의 점탄성 시험은 가부시키가이샤유비엠사제 동적 점탄성 장치 Rheogel-E4000HP를 사용하여 동적 점탄성 측정에 의해 압축 모드, 압입량 1㎛, 측정 온도 25℃, 주파수 1㎐의 조건에서 측정했다. 팽윤 필름은 직경 5㎜의 것을 사용했다. 결과는 표 2에 나타냈다.The viscoelasticity test of the swollen film was measured by dynamic viscoelasticity measurement using a dynamic viscoelasticity device Rheogel-E4000HP manufactured by BM Corporation under the conditions of compression mode, indentation amount of 1 μm, measurement temperature of 25°C, and frequency of 1 Hz. A swollen film with a diameter of 5 mm was used. The results are shown in Table 2.

<평균 입자 직경의 측정><Measurement of average particle diameter>

중합체의 평균 입자 직경은 이하의 조건에서 측정했다.The average particle diameter of the polymer was measured under the following conditions.

(측정 장치)(measuring device)

동적 광산란을 이용한 입도 분포 측정 장치: 제타사이저 나노(스펙트리스가부시키가이샤)Particle size distribution measurement device using dynamic light scattering: Zetasizer Nano (Spectress Kabushiki Kaisha)

(측정 조건)(Measuring conditions)

1. 합성한 에멀션 용액 50㎕를 샘플링한다.1. Sample 50㎕ of the synthesized emulsion solution.

2. 샘플링한 에멀션 용액에 이온 교환수 700㎕를 3회 첨가하여 희석한다.2. Dilute the sampled emulsion solution by adding 700㎕ of ion-exchanged water three times.

3. 희석액으로부터 액을 2100㎕ 뽑아낸다.3. Extract 2100㎕ of liquid from the diluted solution.

4. 남은 50㎕의 샘플에 700㎕ 이온 교환수를 첨가·희석하여 측정한다.4. Measure by adding and diluting 700㎕ of ion-exchanged water to the remaining 50㎕ of sample.

<응집물의 측정><Measurement of aggregates>

중합체의 응집물은 이하와 같이 하여 측정했다.The polymer aggregates were measured as follows.

중합한 에멀션 용액을 150메시 스테인리스 철망(칸사이카나아미가부시키가이샤제)을 사용하여 여과를 실시하고 교반 날개 및 비커에 부착되어 있는 응집물을 긁어낸다. 그 후 회수된 응집물을 이온 교환수로 세정하고 24시간 건조시켜 응집물의 질량을 측정한다. 측정한 응집물량을 에멀션 수량으로 나누어 응집물량(질량%)으로 한다.The polymerized emulsion solution is filtered using a 150 mesh stainless steel wire mesh (manufactured by Kansai Kanaami Co., Ltd.), and the aggregates adhering to the stirring blade and beaker are scraped off. Afterwards, the recovered aggregates are washed with ion-exchanged water, dried for 24 hours, and the mass of the aggregates is measured. The measured amount of aggregate is divided by the emulsion quantity to obtain the amount of aggregate (% by mass).

[제작한 전지의 특성 평가][Evaluation of characteristics of manufactured batteries]

제작한 코인 전지의 특성 평가로서는 충방전 효율의 측정을 행했다.To evaluate the characteristics of the produced coin battery, charge/discharge efficiency was measured.

<충방전 효율의 측정><Measurement of charge/discharge efficiency>

(측정 장치)(measuring device)

충방전 평가 장치: TOSCAT-3100(도요시스템가부시키가이샤)Charge/discharge evaluation device: TOSCAT-3100 (Toyo Systems Co., Ltd.)

(측정 방법)(measurement method)

제작한 코인 전지를 정전류-정전압 방전에 의해 0.2C로 방전했다. 종지 전류는 0.04C 상당이었다. 방전 후 전지를 10분간 중지시켰다. 이어서 0.2C에서의 정전류 충전에 의해 1.2V까지 충전했다. 상기의 조작을 1사이클로 하여 충방전 조작을 50사이클 실시했다. 50사이클째의 방전 용량을 1회째의 방전 용량으로 나누어 백분율을 행하고 사이클 용량 유지율(%)로 했다. 평가 결과를 표 2에 나타냈다.The produced coin battery was discharged to 0.2C by constant current-constant voltage discharge. The cessation current was equivalent to 0.04C. After discharging, the battery was stopped for 10 minutes. It was then charged to 1.2V by constant current charging at 0.2C. The above operation was regarded as 1 cycle, and 50 cycles of charge and discharge were performed. The discharge capacity at the 50th cycle was divided by the discharge capacity at the first time to obtain a percentage, resulting in a cycle capacity maintenance rate (%). The evaluation results are shown in Table 2.

[실시 합성예 1][Implementary Synthesis Example 1]

비커에 메타크릴산 라우릴 197.79g, 메타크릴산 벤질 136.63g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 21.12g, 알릴글리시딜에테르(오사카소다제: 네오알릴 G) 10.02g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 6.40g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 1.60g, 이온 교환수 342g 및 중합 개시제로서 t-부틸하이드로퍼옥사이드(니치유제: 퍼부틸 H-69) 0.87g을 넣고 초음파 호모지나이저를 사용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 3.9 내지 8.1로 조정하고, 에멀션 용액인 바인더 조성물 C(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 40.0wt%, 응집량: 0.0002wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.186㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.1㎜였다.In a beaker, 197.79 g of lauryl methacrylate, 136.63 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (made by Niche Oil: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethylene. 21.12 g of methacrylate (Kyoei Shaka Chemical: Light Ester TMP), 10.02 g of allyl glycidyl ether (Neo Allyl G, manufactured by Osaka Soda), 6.40 g of sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether Add 1.60 g of (Neugen EA-157 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 342 g of ion-exchanged water, and 0.87 g of t-butylhydroperoxide (Nichiyu Co., Ltd.: Perbutyl H-69) as a polymerization initiator, and then ultrasonic wave. The mixture was sufficiently stirred using a mozzenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 3.9 to 8.1 using a 28% ammonia aqueous solution, and binder composition C, which is an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 40.0 wt%, aggregation amount: 0.0002 wt%) was obtained. The average particle diameter of the obtained polymer was 0.186 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.1 mm.

[실시 합성예 2][Implementary Synthesis Example 2]

비커에 메타크릴산 라우릴 197.79g, 메타크릴산 벤질 136.63g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 21.12g, 2-[(3,5-디메틸피라졸릴)카보닐아미노]에틸메타크릴레이트(쇼와덴코사제: 카렌즈 MOI-BP) 10.02g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 6.40g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 1.60g, 이온 교환수 349g 및 중합 개시제로서 t-부틸하이드로퍼옥사이드(니치유제: 퍼부틸 H-69) 0.87g을 넣고 초음파 호모지나이저를 사용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 4.4 내지 8.0으로 조정하고 에멀션 용액인 바인더 조성물 B(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 40.0wt%, 응집량: 0.0009wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.193㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.3㎜였다.In a beaker, 197.79 g of lauryl methacrylate, 136.63 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (made by Niche Oil: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethylene. Methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical: Light Ester TMP) 21.12 g, 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl methacrylate (manufactured by Showa Denko: Karen's MOI-BP) 10.02 g, 6.40 g of sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, 1.60 g of polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (Neugen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 349 g of ion-exchanged water, and t-butylhyde as a polymerization initiator. 0.87 g of loperoxide (Nichiyu product: Perbutyl H-69) was added and thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 4.4 to 8.0 using a 28% ammonia aqueous solution, and binder composition B, which was an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 40.0 wt%, and aggregation amount: 0.0009 wt%) was obtained. The average particle diameter of the obtained polymer was 0.193 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.3 mm.

[실시 합성예 3][Implementary Synthesis Example 3]

비커에 메타크릴산 라우릴 197.79g, 메타크릴산 벤질 136.63g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 21.12g, 2-[0-(1'-메틸프로필리덴아미노)카복시아미노]에틸메타크릴레이트(쇼와덴코사제: 카렌즈 MOI-BM) 10.02g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 6.40g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 1.60g, 이온 교환수 349g 및 중합 개시제로서 t-부틸하이드로퍼옥사이드(니치유제: 퍼부틸 H-69) 0.87g 을 넣고 초음파 호모지나이저를 사용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 3.0 내지 8.1로 조정하고 에멀션 용액인 바인더 조성물 C(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 40.0wt%, 응집량: 0.0006wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.203㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.4㎜였다.In a beaker, 197.79 g of lauryl methacrylate, 136.63 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (made by Niche Oil: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethylene. Methacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical: Light Ester TMP) 21.12 g, 2-[0-(1'-methylpropylidene amino)carboxyamino]ethyl methacrylate (manufactured by Showa Denko: Karen's MOI-BM) 10.02 g, 6.40 g of sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, 1.60 g of polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (Neugen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 349 g of ion-exchanged water, and t-butyl as a polymerization initiator. 0.87 g of hydroperoxide (Nichiyu product: Perbutyl H-69) was added and thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 3.0 to 8.1 using a 28% ammonia aqueous solution, and binder composition C, an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 40.0 wt%, aggregation amount: 0.0006 wt%) was obtained. The average particle diameter of the obtained polymer was 0.203 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.4 mm.

[실시 합성예 4][Implementary Synthesis Example 4]

비커에 메타크릴산 라우릴 204.09g, 메타크릴산 벤질 126.61g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 14.83g, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트우레탄 프리폴리머(교에이샤카가쿠제: UA-306H) 20.04g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 6.40g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 1.60g, 이온 교환수 349g 및 중합 개시제로서 t-부틸하이드로퍼옥사이드(니치유제: 퍼부틸 H-69) 0.87g을 넣고 초음파 호모지나이저를 사용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 3.0 내지 8.1로 조정하여 에멀션 용액인 바인더 조성물 D(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 40.4wt%, 응집량: 0.002wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.183㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.2㎜였다.In a beaker, 204.09 g of lauryl methacrylate, 126.61 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (made by Niche Oil: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethylene. Methacrylate (Kyoei Shaka Chemical: Light Ester TMP) 14.83 g, pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (Kyoei Shaka Chemical: UA-306H) 20.04 g, sodium dodecyl sulfate 6.40 as an emulsifier. g, 1.60 g of polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (Neugen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 349 g of ion-exchanged water, and t-butylhydroperoxide as a polymerization initiator (made by Nichiyu Co., Ltd.: Perbutyl H) -69) 0.87 g was added and thoroughly stirred using an ultrasonic homogenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 3.0 to 8.1 using a 28% aqueous ammonia solution to obtain binder composition D, which is an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 40.4 wt%, aggregation amount: 0.002 wt%). The average particle diameter of the obtained polymer was 0.183 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.2 mm.

[비교 합성예 1][Comparative Synthesis Example 1]

비커에 아크릴산 n-부틸 197.79g, 메타크릴산 벤질 146.65g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 21.12g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 3.20g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 0.80g, 이온 교환수 352g 및 중합 개시제로서 과황산암모늄 0.58g을 넣고 초음파 호모지나이저를 이용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 2.3 내지 8.1로 조정하여 에멀션 용액인 바인더 조성물 E(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 39.5wt%, 응집량: 0.0003wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.279㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.0㎜였다.In a beaker, 197.79 g of n-butyl acrylate, 146.65 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (niche oil product: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethane. Crylate (light ester TMP, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 21.12 g, 3.20 g sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (Neugen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Chemical Co., Ltd.) 0.80 g, 352 g of ion-exchanged water and 0.58 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator were added and stirred sufficiently using an ultrasonic homogenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 2.3 to 8.1 using a 28% ammonia aqueous solution to obtain binder composition E, which is an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 39.5 wt%, aggregation amount: 0.0003 wt%). The average particle diameter of the obtained polymer was 0.279 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.0 mm.

[비교 합성예 2][Comparative Synthesis Example 2]

비커에 메타크릴산 라우릴 197.79g, 메타크릴산 벤질 146.65g, 아크릴산 5.45g, 메타크릴산 15.27g, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트(니치유제: 브렌머 PE-90) 14.51g, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트(교에이샤카가쿠제: 라이트 에스테르 TMP) 21.12g, 유화제로서 도데실황산 나트륨 6.40g, 폴리옥시에틸렌디스티렌화 페닐에테르(다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤제 노이겐 EA-157) 1.60g, 이온 교환수 349g 및 중합 개시제로서 t-부틸하이드로퍼옥사이드(니치유제: 퍼부틸 H-69) 0.87g을 넣고 초음파 호모지나이저를 사용하여 충분히 교반하여 유액으로 했다. 교반기가 부착된 반응 용기를 질소 분위기하에서 58℃로 가온하여 220분에 걸쳐 유액을 첨가했다. 유액 첨가 후 1시간 더 중합하고 그 후 냉각시켰다. 냉각 후 28% 암모니아 수용액을 사용하여 중합액의 pH를 3.0 내지 8.2로 조정하여 에멀션 용액인 바인더 조성물 F(중합 전화율 99% 이상, 고형분 농도 40.3wt%, 응집량: 0.0005wt%)를 얻었다. 얻어진 중합체의 평균 입자 직경은 0.186㎛였다. 중합체에서의 질량%를 표 1에 나타낸다. <팽윤 필름의 제작 방법>에서 나타낸 방법으로 얻어진 팽윤 필름의 두께는 1.0㎜였다.In a beaker, 197.79 g of lauryl methacrylate, 146.65 g of benzyl methacrylate, 5.45 g of acrylic acid, 15.27 g of methacrylic acid, 14.51 g of polyethylene glycol monomethacrylate (made by Niche Oil: Brenmer PE-90), and trimethylolpropane trimethylene. 21.12 g of methacrylate (Kyoei Chemical Co., Ltd.: Light Ester TMP), 6.40 g of sodium dodecyl sulfate as an emulsifier, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether (Neugen EA-157, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 1.60 g, 349 g of ion-exchanged water, and 0.87 g of t-butylhydroperoxide (Nichiyu Co., Ltd.: Perbutyl H-69) as a polymerization initiator were added and stirred sufficiently using an ultrasonic homogenizer to obtain an emulsion. A reaction vessel equipped with a stirrer was heated to 58°C in a nitrogen atmosphere, and the emulsion was added over 220 minutes. After adding the emulsion, polymerization was continued for another hour and then cooled. After cooling, the pH of the polymerization solution was adjusted to 3.0 to 8.2 using a 28% ammonia aqueous solution to obtain binder composition F, which is an emulsion solution (polymerization conversion rate of 99% or more, solid content concentration of 40.3 wt%, aggregation amount: 0.0005 wt%). The average particle diameter of the obtained polymer was 0.186 μm. The mass percent in the polymer is shown in Table 1. The thickness of the swollen film obtained by the method shown in <Method for producing a swollen film> was 1.0 mm.

표 1 중 아크릴산 n-부틸 및 메타크릴산 라우릴은 구성 단위 (A)를 형성하는 모노머, 메타크릴산 벤질은 구성 단위 (B)를 형성하는 모노머이다. 또한, 반응성기의 항목에 기재된 모노머는 구성 단위 (C)를 형성하는 모노머이며, 에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기가 각각 중합체 중의 반응성기가 된다. 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트는 구성 단위 (D)를 형성하는 모노머, 가교제는 구성 단위 (E)를 형성하는 모노머, 아크릴산 및 메타크릴산은 구성 단위 (F)를 형성하는 모노머에 상당한다.In Table 1, n-butyl acrylate and lauryl methacrylate are monomers that form structural unit (A), and benzyl methacrylate is a monomer that forms structural unit (B). In addition, the monomer described in the item of reactive group is a monomer that forms the structural unit (C), and the epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group each become a reactive group in the polymer. Polyethylene glycol monomethacrylate corresponds to the monomer forming the structural unit (D), the crosslinking agent corresponds to the monomer forming the structural unit (E), and acrylic acid and methacrylic acid correspond to the monomers forming the structural unit (F).

<전극의 제조예><Manufacture example of electrode>

[전극의 실시 제작예 1][Example 1 of electrode production]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 실시 합성예 1에서 얻어진 바인더 조성물 A의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻었다. 얻어진 음극용 슬러리를 두께 10㎛의 구리 집전체 상에 100㎛ 갭의 베이커식 어플리케이터를 이용하여 도포하고, 110℃ 진공 상태에서 10시간 이상 건조 후 롤 프레스기로 프레스를 행하여 두께 36㎛, 전극의 밀도 1.6g/cc의 음극을 제작했다.85.4 parts by mass of graphite as the negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black as a conductive additive, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt, the binder composition obtained in Synthesis Example 1. 1.5 parts by mass of the solid content of the binder composition A was added, and water was further added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and thoroughly mixed using a planetary mill to obtain a slurry for a negative electrode. The obtained negative electrode slurry was applied on a copper current collector with a thickness of 10 ㎛ using a Baker-type applicator with a gap of 100 ㎛, dried in a vacuum at 110 ° C. for more than 10 hours, and then pressed with a roll press to obtain a thickness of 36 ㎛ and electrode density. A cathode of 1.6 g/cc was produced.

[전극의 실시 제작예 2][Example 2 of electrode production]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에, 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 실시 합성예 2에서 얻어진 바인더 조성물 B의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻은 것 이외에는 전극의 실시예 1과 동일하게 하여 전극을 제작했다. 얻어진 전극의 두께는 36㎛, 전극의 밀도는 1.6g/cc였다.85.4 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black as a conductive additive, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt, in Synthesis Example 2 of the binder composition. The same as Example 1 of the electrode except that 1.5 parts by mass of the solid content of the obtained binder composition B was added, water was added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and mixed sufficiently using a planetary mill to obtain a slurry for a negative electrode. The electrode was manufactured by doing so. The thickness of the obtained electrode was 36 μm, and the density of the electrode was 1.6 g/cc.

[전극의 실시 제작예 3][Example 3 of electrode production]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 실시 합성예 3에서 얻어진 바인더 조성물 C의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻은 것 이외에는 전극의 실시예 1과 동일하게 하여 전극을 제작했다. 얻어진 전극의 두께는 38㎛, 전극의 밀도 1.6g/cc였다.85.4 parts by mass of graphite as the negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black as a conductive additive, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt, obtained in Synthesis Example 3 of the binder composition. 1.5 parts by mass as the solid content of the binder composition C was added, water was added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and the slurry for the negative electrode was obtained in the same manner as in Example 1 of the electrode except that the slurry for the negative electrode was obtained by thoroughly mixing using a planetary mill. Thus, electrodes were manufactured. The thickness of the obtained electrode was 38 μm, and the density of the electrode was 1.6 g/cc.

[전극의 실시 제작예 4][Example 4 of electrode production]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에, 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 실시 합성예 4에서 얻어진 바인더 조성물 D의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻은 것 이외에는 전극의 실시예 1과 동일하게 하여 전극을 제작했다. 얻어진 전극의 두께는 33㎛, 전극의 밀도 1.6g/cc 이었다.In Synthesis Example 4 of a binder composition containing 85.4 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), and 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt as a conductive additive. The same as Example 1 of the electrode except that 1.5 parts by mass of the solid content of the obtained binder composition D was added, water was added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and mixed sufficiently using a planetary mill to obtain a slurry for a negative electrode. The electrode was manufactured by doing so. The thickness of the obtained electrode was 33㎛, and the density of the electrode was 1.6g/cc.

[전극의 비교 제작예 1][Comparative manufacturing example 1 of electrodes]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에, 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 비교 합성예 1에서 얻어진 바인더 조성물 E의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻은 것 이외에는 전극의 실시예 1과 동일하게 하여 전극을 제작했다. 얻어진 전극의 두께는 35㎛, 전극의 밀도 1.6g/cc 이었다.In Comparative Synthesis Example 1 of a binder composition containing 85.4 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black as a conductive additive, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), and 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt. The same as Example 1 of the electrode except that 1.5 parts by mass of the solid content of the obtained binder composition E was added, water was added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and mixed sufficiently using a planetary mill to obtain a slurry for a negative electrode. The electrode was manufactured by doing so. The thickness of the obtained electrode was 35㎛, and the density of the electrode was 1.6g/cc.

[전극의 비교 제작예 2][Comparative manufacturing example 2 of electrodes]

음극 활물질로서 그라파이트 85.4질량부, SiO 10질량부에, 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙 1질량부, CNT(옥시알사제) 0.1질량부, 카복시메틸셀룰로오스나트륨염 2질량부, 바인더 조성물의 비교 합성예 2에서 얻어진 바인더 조성물 F의 고형분으로서 1.5질량부를 첨가하고 추가로 슬러리의 고형분 농도가 35질량%가 되도록 물을 첨가하여 유성형 밀을 사용하여 충분히 혼합하여 음극용 슬러리를 얻은 것 이외에는 전극의 실시예 1과 동일하게 하여 전극을 제작했다. 얻어진 전극의 두께는 34㎛, 전극의 밀도 1.6g/cc 이었다.In Comparative Synthesis Example 2 of a binder composition containing 85.4 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 10 parts by mass of SiO, 1 part by mass of acetylene black, 0.1 part by mass of CNT (manufactured by Oxyral), and 2 parts by mass of carboxymethyl cellulose sodium salt as a conductive additive. The same as Example 1 of the electrode except that 1.5 parts by mass of the solid content of the obtained binder composition F was added, water was added so that the solid content concentration of the slurry was 35% by mass, and mixed sufficiently using a planetary mill to obtain a slurry for a negative electrode. The electrode was manufactured by doing so. The thickness of the obtained electrode was 34㎛, and the density of the electrode was 1.6g/cc.

<전지의 제작예><Production example of battery>

[코인 전지의 실시 제조예 1][Implementary Manufacturing Example 1 of Coin Battery]

아르곤 가스로 치환된 글로브 박스 내에서 전극의 실시 제작예 1에서 얻은 음극, 세퍼레이터로서 두께 18㎛의 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌 다공질막을 1매, 또한 대향 전극으로서 두께 500㎛의 금속 리튬박을 접합한 적층물에 전해액으로서 플루오로에틸렌카보네이트를 0.5wt% 첨가한 1㏖/ℓ의 6불화인산리튬의 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트(체적비 3:7)을 충분히 함침시켜 고정시켜 시험용 2032형 코인 전지를 제조했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 실시예 1에 나타낸다.In a glove box replaced with argon gas, the cathode obtained in Example 1 of electrode production was bonded to a separator with a polypropylene/polyethylene/polypropylene porous film with a thickness of 18 μm, and a 500 μm thick metal lithium foil as a counter electrode. A 2032 type coin battery for testing was prepared by sufficiently impregnating and fixing a laminate with ethylene carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3:7) of lithium hexafluorophosphate at 1 mol/L with 0.5 wt% of fluoroethylene carbonate added as an electrolyte. manufactured. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Example 1 in Table 2.

[코인 전지의 실시 제조 2][Implementation manufacturing of coin battery 2]

전극의 실시 제작예 2에서 얻은 음극을 사용한 것 이외는 코인 전지의 실시 제조예 1과 동일하게 하여 코인 전지를 제작했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 실시예 2에 나타낸다.A coin battery was produced in the same manner as in Production Example 1 of the coin battery except that the negative electrode obtained in Production Example 2 of the electrode was used. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Example 2 in Table 2.

[코인 전지의 실시 제조 3][Implementation manufacturing of coin battery 3]

전극의 실시 제작예 3에서 얻은 음극을 사용한 것 이외는 코인 전지의 실시 제조예 1과 동일하게 하여 코인 전지를 제작했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 실시예 3에 나타낸다.A coin battery was produced in the same manner as in Production Example 1 of the coin battery except that the negative electrode obtained in Production Example 3 of the electrode was used. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Example 3 in Table 2.

[코인 전지의 실시 제조 4][Implementation manufacturing of coin battery 4]

전극의 실시 제작예 4에서 얻은 음극을 사용한 것 이외는 코인 전지의 실시 제조예 1과 동일하게 하여 코인 전지를 제작했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 실시예 4에 나타낸다.A coin battery was produced in the same manner as in Production Example 1 of the coin battery except that the negative electrode obtained in Production Example 4 of the electrode was used. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Example 4 in Table 2.

[코인 전지의 비교 제조예 1][Comparative manufacturing example 1 of coin battery]

전극의 비교 제작예 1에서 얻은 음극을 사용한 것 이외는 코인 전지의 실시 제조예 1과 동일하게 하여 코인 전지를 제작했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 비교예 1에 나타낸다.A coin battery was produced in the same manner as in Production Example 1 of the coin battery except that the negative electrode obtained in Comparative Production Example 1 of the electrode was used. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Comparative Example 1 in Table 2.

[코인 전지의 비교 제조예 2][Comparative manufacturing example 2 of coin battery]

전극의 비교 제작예 2에서 얻은 음극을 사용한 것 이외는 코인 전지의 실시 제조예 1과 동일하게 하여 코인 전지를 제작했다. 사이클 시험의 측정의 평가 결과를 표 2의 비교예 2에 나타낸다.A coin battery was produced in the same manner as in Production Example 1 of the coin battery except that the negative electrode obtained in Comparative Production Example 2 of the electrode was used. The evaluation results of the cycle test measurements are shown in Comparative Example 2 in Table 2.

표 2에 실시예 및 비교예의 팽윤 바인더의 점탄성과 전지 물성 평가 결과를 나타낸다.Table 2 shows the viscoelasticity and battery physical property evaluation results of the swollen binders of Examples and Comparative Examples.

본 발명의 실시예 1 ~ 4는 비교예 1 ~ 2와 비교하여 전해액에 사용되는 용매에서의 팽윤 상태에서 우수한 동적 점탄 특성을 갖는 것에 의해 코인 전지에서의 사이클 특성이 양호한 것으로 나타났다.Compared to Comparative Examples 1 to 2, Examples 1 to 4 of the present invention were found to have excellent dynamic viscoelastic properties in a swollen state in the solvent used in the electrolyte solution, thereby showing good cycle characteristics in a coin battery.

본 발명의 전극용 바인더는 결착성이 우수하고 축전 디바이스에 사용했을 때 예를 들어 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차 등의 차량 탑재 용도나 가정용 전력 저장용 축전지 등의 축전 디바이스에서 유용하게 사용된다.The binder for electrodes of the present invention has excellent binding properties and is useful when used in power storage devices, for example, for vehicle-mounted applications such as electric vehicles and hybrid electric vehicles, and in power storage devices such as storage batteries for household power storage.

Claims (7)

(메타)아크릴산 알킬에스테르 모노머에서 유래되는 구성 단위 (A)와,
하기 일반식 (1)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (B)와,
에폭시기, (블록) 이소시아네이트기 및 우레탄기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (C)를 포함하는 중합체를 포함하는, 전극용 바인더:
[화학식 1]

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이다.)
A structural unit (A) derived from a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer,
A structural unit (B) derived from a monomer represented by the following general formula (1),
A binder for electrodes comprising a polymer containing a structural unit (C) derived from a monomer having at least one type selected from the group consisting of an epoxy group, (block) isocyanate group, and urethane group:
[Formula 1]

(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is an aromatic group that may have a substituent.)
제 1 항에 있어서,
상기 구성 단위 (B)가 하기 일반식 (2)로 표시되는 모노머에서 유래되는 구성 단위인, 전극용 바인더:
[화학식 2]

(식 중 R1은 수소 또는 탄소수 1 ∼ 4의 알킬기, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 수소, 하이드록실기, 탄소수 1 ∼ 3의 알킬기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기 중 어느 하나이고, R13은 탄소수 1 ∼ 3의 알킬렌기 또는 카보닐기, R14는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기, q, r은 각각 독립적으로 0 ∼ 3의 정수이고, s는 0 ∼ 1의 정수이다.)
According to claim 1,
A binder for electrodes, wherein the structural unit (B) is a structural unit derived from a monomer represented by the following general formula (2):
[Formula 2]

(In the formula, R 1 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , and R 12 are each independently hydrogen, is any one of a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an aromatic group which may have a substituent, R 13 is an alkylene group or a carbonyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 14 is an aromatic group which may have a substituent, q, r is each independently an integer from 0 to 3, and s is an integer from 0 to 1.)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
하기 일반식 (3)으로 표시되는 수산기를 갖는 모노머에서 유래되는 구성 단위 (D)를 더 포함하는 중합체를 포함하는, 전극용 바인더:
[화학식 3]

(식 중 R15는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4의 직쇄 혹은 분지의 알킬기이고, x는 각각 독립적으로 2 ∼ 8의 정수이고, n은 2 ∼ 30의 정수이다.)
The method of claim 1 or 2,
A binder for electrodes comprising a polymer further comprising a structural unit (D) derived from a monomer having a hydroxyl group represented by the following general formula (3):
[Formula 3]

(In the formula, R 15 is a hydrogen atom or a straight-chain or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, x is each independently an integer of 2 to 8, and n is an integer of 2 to 30.)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머에서 유래되는 구성 단위 (E)를 더 포함하는 중합체를 포함하는, 전극용 바인더.
The method of claim 1 or 2,
A binder for electrodes comprising a polymer further comprising a structural unit (E) derived from a pentafunctional or less polyfunctional (meth)acrylate monomer.
제 4 항에 있어서,
상기 구성 단위 (E)에서 상기 5관능 이하의 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머가 하기 일반식 (5)로 표시되는 화합물인, 전극용 바인더:
[화학식 4]

(식 중 R16은 각각 동일하거나 또는 상이하며, 수소 원자 또는 메틸기이고, R17은 5가 이하의 탄소수 2 ∼ 100의 유기기이고, m은 5 이하의 정수이다.)
According to claim 4,
A binder for electrodes, wherein in the structural unit (E), the five-functional or less polyfunctional (meth)acrylate monomer is a compound represented by the following general formula (5):
[Formula 4]

(In the formula, R 16 is the same or different and is a hydrogen atom or a methyl group, R 17 is a pentavalent organic group having 2 to 100 carbon atoms, and m is an integer of 5 or less.)
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 전극용 바인더를 포함하는 전극.An electrode comprising the electrode binder according to claim 1 or 2. 제 6 항에 기재된 전극을 구비하는, 축전 디바이스.An electrical storage device comprising the electrode according to claim 6.
KR1020247007216A 2021-09-30 2022-09-06 Binder for electrodes, electrodes and storage devices KR20240070518A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-162276 2021-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240070518A true KR20240070518A (en) 2024-05-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111566858B (en) Binder for electrode, and electricity storage device
KR20180090275A (en) Binders, electrodes, and batteries for battery electrodes
TW201407867A (en) Binder for electrode of battery, and electrode and battery using the same
JP7325707B2 (en) Binder composition, binder, electrode material, electrode and power storage device
CN110832683B (en) Binder for electrode, binder composition for electrode, electrode material, electrode, and electricity storage device
CN110139881B (en) Binder for electrode
KR20240070518A (en) Binder for electrodes, electrodes and storage devices
JP7314751B2 (en) AQUEOUS BINDER COMPOSITION, ELECTRODE, AND ELECTRICITY STORAGE DEVICE
JP7497979B2 (en) Electrode binder, electrode, and power storage device
CN117897833A (en) Binder for electrode, and power storage device
JP7088171B2 (en) Binders for electrodes, electrode materials, electrodes, and power storage devices
JP2023051521A (en) Electrode binder, electrode, and power storage device
JP2023051522A (en) Electrode binder, electrode, and power storage device
JP2019021575A (en) Electrode binder, electrode binder composition, electrode material, electrode, and power storage device
JP2018174044A (en) Binder for electrode, electrode, and power storage device
JP7400729B2 (en) Electrodes for inorganic solid electrolyte secondary batteries, and inorganic solid electrolyte secondary batteries
JP7180595B2 (en) Electrodes and storage devices
JP7460335B2 (en) Electrode binder, electrode binder composition, electrode material, electrode, and power storage device
JP2022057031A (en) Binder for electrode, electrode material, electrode, and power storage device
JP2017091789A (en) Positive electrode, secondary battery, and method of manufacturing the same
JP2022057030A (en) Binder composition, binder, electrode material, electrode, and power storage device
JP2024052418A (en) Binder composition for negative electrode of electric storage device, slurry composition for negative electrode of electric storage device, method for producing slurry composition for negative electrode of electric storage device, negative electrode of electric storage device, and electric storage device
JP2021163646A (en) Composition for power storage device
JP2020167114A (en) Slurry composition for electrode, electrode, and power storage device
JP2017069006A (en) Binder composition for battery electrode and method for producing the same