TW201607127A - 電極之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係於集電體之表面，藉由含有包含聚醯胺酸之黏合劑之電極合劑組合物形成電極合劑層，繼而進行加熱處理而將溶劑去除並且進行聚醯胺酸之醯亞胺化反應，從而製造電極，該聚醯胺酸係由特定之芳香族四羧酸化合物與包含具有羧基之二胺之二胺成分所獲得。電極合劑組合物較佳為進而含有具有環氧基或□唑啉基之交聯劑。電極合劑組合物亦較佳為進而含有吡啶類化合物。

Description

電極之製造方法
本發明係關於一種鋰離子二次電池等電化學元件之電極之製造方法。尤其關於一種使用包含聚醯胺酸之黏合劑之電極之製造方法。
鋰離子二次電池具有較高之能量密度且為高容量，因此被廣泛用作行動資訊終端之驅動電源等。近年來，於對需要大容量之油電混合車之搭載等產業用途中之使用亦不斷擴展，而進行有用於更高容量化或高性能化之研究。其嘗試之一係使用每單位體積之鋰吸藏量較多之矽或錫、或者包含該等之合金作為負極活性物質，而欲使充放電容量增大。
然而，若使用例如矽或錫、或者包含該等之合金之類的充放電容量較大之活性物質，則伴隨充放電，活性物質會產生非常大之體積變化。因此，若將迄今為止之電極中所使用之聚偏二氟乙烯或橡膠系樹脂用作黏結劑(黏合劑)，則存在如下問題：活性物質層被破壞，或者於集電體與活性物質層之界面產生剝離，而導致電極之集電構造被破壞，電池之循環特性容易降低。
因此，期望有相對於非常大之體積變化亦不易產生電極之破壞或剝離的於電池環境下之韌性較高的電極用之黏合劑。
於專利文獻1中，記載有若於鋰二次電池中使用聚醯亞胺樹脂作為負極之黏結劑，則即便重複進行充放電循環，電池容量亦不易降低，循環壽命變長。此處，電極係於350℃下進行2小時之加熱處理而 製造。(參照：實施例1、2)
於專利文獻2中，記載有如下之電極用黏合劑樹脂組合物：相對於電解液之膨潤度較小，具有優異之韌性(較大之斷裂伸長率及斷裂能量)，且包含特定之聚醯胺酸及溶劑。又，記載有於製造電極時需要於相對較高之溫度下進行加熱處理以使醯亞胺化反應充分地進行。
於專利文獻3中，記載有含有具有羧基之聚醯亞胺樹脂及環氧樹脂之鋰離子二次電池之電極用樹脂組合物。
另一方面，於非專利文獻1中，揭示有電極用之黏合劑樹脂相對於電解液之膨潤度越小，則伴隨充放電循環之放電容量保持率越高，因此較佳。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：US5468571
專利文獻2：US2012/168688A1
專利文獻3：日本專利特開2013-20875號公報
非專利文獻
非專利文獻1：日立化成技術報告第45號(2005年7月)
於以聚醯亞胺作為黏合劑而製造電極時，需要使加熱處理溫度極高，因此需要特別之裝置或環境。因此，期望以與聚偏二氟乙烯或橡膠系樹脂等通常之黏合劑同程度之相對低溫且短時間之加熱處理進行電極之製造。
又，近年來，電池用之集電體(銅箔等)之極薄化推進，厚度10μm以下者投入使用，若於電極製造步驟中集電體曝露於高溫下，則會產生機械強度大幅度降低等問題，故而期望以200℃以下之相對低 溫進行熱處理。
即，本發明之目的在於提出一種電極之製造方法，其能以200℃以下之相對低溫、且相對短時間之加熱處理容易地獲得高性能之鋰二次電池用之電極，該電極即便於電池環境下，膨潤度亦較小，且可保持優異之附著性或韌性。
本案發明者等人進行各種研究，結果發現，藉由使用含有包含特定之化學結構之聚醯胺酸之電極合劑組合物，即便利用200℃以下之相對低溫、且相對短時間之加熱處理製造電極，亦能夠容易地獲得於電池環境下膨潤度亦較小且可保持優異之附著性或韌性之高性能之鋰二次電池用之電極，從而完成本發明。
本發明係關於以下各項。
1.一種電極之製造方法，其特徵在於：於集電體之表面，藉由至少含有電極活性物質、及包含具有下述化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸之黏合劑的電極合劑組合物而形成電極合劑層，繼而進行加熱處理而去除溶劑，並且進行聚醯胺酸之醯亞胺化反應。
於化學式(1)中，A包含選自由下述化學式(2)、下述化學式(3)、及下述化學式(4)所組成之群中之1種以上之4價基，B包含選自由下述化學式(5)、下述化學式(6)、下述化學式(7)、下述化學式(8)及碳數4 ~10之2價飽和烴基所組成之群中之1種以上之2價基、以及選自由下述化學式(9)、及下述化學式(10)所組成之群中之1種以上之2價基。
於化學式(8)中，X為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基 二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者。
於化學式(10)中，Y為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者。
2.如項1所記載之電極之製造方法，其特徵在於：電極合劑組合物進而含有具有環氧基或唑啉基之交聯劑。
3.如項1或2所記載之電極之製造方法，其特徵在於：電極合劑組合物進而含有吡啶類化合物。
4.如項1至3中任一項所記載之電極之製造方法，其特徵在於：電極活性物質為碳粉末、矽粉末、錫粉末、或者包含矽或錫之合金粉末。
5.如項1至4中任一項所記載電極之製造方法，其特徵在於：電極活性物質為鋰過渡金屬氧化物。
6.如項1至5中任一項所記載電極之製造方法，其特徵在於：獲得鋰離子二次電池用電極。
根據本發明，可藉由200℃以下之相對低溫、且相對短時間之加熱處理，而容易地獲得高性能之鋰二次電池用之電極，該電極以聚醯亞胺作為黏合劑，於電池環境下膨潤度亦較小，且可保持優異之附著性或韌性。
本發明之電極之製造方法可尤佳地製造鋰二次電池之電極(負極及正極)。以下，並無限定，尤其基於鋰二次電池用之電極之製造方法進行說明。
於本發明中，集電體較佳為電池中通常使用之導電性金屬箔。作為導電性金屬箔，例如可較佳地列舉：銅、鋁、鎳、不鏽鋼(鐵)、鈦、鈷等具有導電性之金屬或包含該等之組合之合金之箔。尤其是於鋰二次電池中，就易於對箔薄膜進行加工、廉價且易於使電極高性能化等而言，作為負極之集電體，較佳為厚度為5~100μm左右之包含銅或銅合金之箔，作為正極之集電體，較佳為厚度為5~100μm左右之鋁箔。
關於集電體，視需要對表面粗糙度加以控制，例如亦可為平板狀、網(mesh)狀、網(net)狀、板條狀、穿孔金屬狀、壓紋狀等除箔以外之形狀。
本發明中所使用之電極合劑組合物(電極合劑膏)至少含有電極活 性物質、包含具有特定之重複單元之聚醯胺酸之黏合劑、及溶劑。
本發明中所使用之電極合劑組合物之電極活性物質只要為電池中通常所使用者則並無限定。於負極之情形時，只要為可將鋰電化學性地插入、脫附之物質即可，例如可列舉：石墨、焦炭類、碳黑、熱分解碳等碳粉末、矽粉末、錫粉末、或者包含矽或錫之合金粉末。合金粉末較佳為矽或錫與金屬元素之金屬間化合物，作為金屬元素，較佳為鎳、鈦、鐵、鈷、銅、鋯、錳等過渡金屬。於正極之情形時，只要為具有鋰元素且可將鋰電化學性地脫附、插入之物質即可，例如可較佳地列舉：LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiCo0.5Mn0.5O2、LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2等鋰過渡金屬氧化物。
本發明中所使用之電極合劑組合物之黏合劑包含具有上述化學式(1)之重複單元之聚醯胺酸。
該聚醯胺酸可藉由如下方式而容易地製備：在溶劑中使四羧酸成分與二胺成分於低溫下進行反應以抑制醯亞胺化反應。
四羧酸成分為四羧酸類即四羧酸、其酸二酐及其酯化化合物等，較佳為二酐。
於具有化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸中，作為A所表示之4價基，使用選自由上述化學式(2)、化學式(3)、及化學式(4)所組成之群中之1種以上。該4價基為自四羧酸所衍生者。於以下之說明中，將成為該4價基之來源之四羧酸稱為「四羧酸成分」。構成本發明之聚醯胺酸之四羧酸成分較佳為選自由4,4'-氧二鄰苯二甲酸類、3,3',4,4'-聯苯四羧酸類、均苯四甲酸類所組成之群中之1種以上之四羧酸類，較佳為3,3',4,4'-聯苯四羧酸類、或者包含4,4'-氧二鄰苯二甲酸類與3,3',4,4'-聯苯四羧酸類及/或均苯四甲酸類之組合的混合物。上述混合物較佳為包含10~90莫耳%、進而為20~60莫耳%之4,4'-氧二鄰苯二甲酸類與90~10莫耳%、進而為80~40莫耳%之3,3',4,4'-聯苯 四羧酸類及/或均苯四甲酸類之組合的混合物。
於具有化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸中，作為B所表示之2價基，使用選自由上述化學式(5)、化學式(6)、化學式(7)、化學式(8)及碳數4~10之2價飽和烴基所組成之群中之1種以上。該2價基為自二胺所衍生者。於以下之說明中，將成為該2價基之來源之二胺稱為「二胺成分」。構成本發明之聚醯胺酸之二胺成分較佳為包含選自具有1~4個芳香族環之芳香族二胺及碳數4~10之脂肪族二胺中之1種以上之二胺。
作為具有1~4個芳香族環之芳香族二胺，例如可較佳地列舉：對苯二胺、間苯二胺、2,4-二胺基甲苯、2,4-雙(β-胺基-第三丁基)甲苯、雙-對(1,1-二甲基-5-胺基-戊基)苯、1-異丙基-2,4-間苯二胺、間苯二甲胺、對苯二甲胺等具有1個芳香族環之芳香族二胺； 4,4'-二胺基二苯醚、4,4'-二胺基二苯甲烷、3,3'-二胺基二苯甲烷、3,3'-二氯聯苯胺、4,4'-二胺基二苯硫醚、3,3'-二胺基二苯碸、1,5-二胺基萘、3,3'-二甲基-4,4'-聯苯二胺、聯苯胺、3,3'-二甲基聯苯胺、3,3'-二甲氧基聯苯胺、4,4'-二胺基二苯碸、4,4'-二胺基二苯丙烷、雙(4-胺基-3-羧基苯基)甲烷、雙(對β-胺基-第三丁基苯基)醚等具有2個芳香族環之芳香族二胺； 1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、雙(對β-甲基-6-胺基苯基)苯等具有3個芳香族環之芳香族二胺； 2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯等具有4個芳香族環之芳香族二胺。
又，作為具有4個芳香族環之芳香族二胺，可較佳地列舉下述化學式(8)所表示之芳香族二胺。
[化5]
其中，於上述化學式(8)中，X為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者。
作為碳數4~10之脂肪族二胺，例如可較佳地列舉：1,4-二胺基丁烷、1,3-二胺基戊烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷(六亞甲基二胺)、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷等二胺。
構成本發明中所使用之聚醯胺酸之二胺成分包含選自上述具有1~4個芳香族環之芳香族二胺中之1種以上之二胺50~99莫耳%，較佳為70~97莫耳%，更佳為80~95莫耳%。
於本發明中，於具有化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸中，作為B所表示之2價基，除使用選自由上述化學式(5)、化學式(6)、化學式(7)、化學式(8)及碳數4~10之2價飽和烴基所組成之群中之1種以上外，亦使用1種以上之由具有極性基之二胺類所衍生之二價基。詳細而言，構成本發明中所使用之聚醯胺酸之二胺成分進而包含具有極性基之二胺類1~50莫耳%，較佳為3~30莫耳%，更佳為5~20莫耳%。作為具有極性基之二胺，較佳為於分子中具有如羥基、羧基之對環氧樹脂等具有反應性之極性基之芳香族二胺。
作為具有極性基之芳香族二胺之例，可列舉：2,4-二胺基苯酚等二胺基苯酚化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基聯苯、4,4'-二胺基-2,2'-二羥基聯苯、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羥基聯苯等羥基聯苯化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羥基二苯甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基二苯甲烷、4,4'-二胺基-2,2'-二羥基二苯甲烷、2,2-雙[3-胺基-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[4-胺基-3-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-胺基-4-羥基苯基]六氟丙烷、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羥基二苯甲烷等羥基二苯基烷烴化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羥基二苯醚、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基二苯醚、4,4'-二胺基-2,2'-二羥基二苯醚、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羥基二苯醚等羥基二苯醚化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羥基二苯碸、4,4'-二胺基-3,3'-二羥基二苯碸、4,4'-二胺基-2,2'-二羥基二苯碸、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羥基二苯碸等羥基二苯碸化合物；2,2-雙[4-(4-胺基-3-羥基苯氧基)苯基]丙烷等雙(羥基苯氧基苯基)烷烴化合物；4,4'-雙(4-胺基-3-羥基苯氧基)聯苯等雙(羥基苯氧基)聯苯化合物；2,2-雙[4-(4-胺基-3-羥基苯氧基)苯基]碸等雙(羥基苯氧基苯基)碸化合物等具有羥基之二胺化合物。
進而，可列舉：3,5-二胺基苯甲酸、2,4-二胺基苯甲酸等苯羧酸；3,3'-二胺基-4,4'-二羧基聯苯、4,4'-二胺基-3,3'-二羧基聯苯、4,4'-二胺基-2,2'-二羧基聯苯、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羧基聯苯等羧基聯苯化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羧基二苯甲烷、4,4'-二胺基-3,3'-二羧基二苯甲烷、4,4'-二胺基-2,2'-二羧基二苯甲烷、2,2-雙[3-胺基-4-羧基苯基]丙烷、2,2-雙[4-胺基-3-羧基苯基]丙烷、2,2-雙[3-胺基-4-羧基苯基]六氟丙烷、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羧基聯苯等羧基二苯基烷烴化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羧基二苯醚、4,4'-二胺基-3,3'-二羧基二苯醚、4,4'-二胺基-2,2'-二羧基二苯醚、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羧基二苯醚等羧基二苯醚化合物；3,3'-二胺基-4,4'-二羧基二苯碸、4,4'-二胺基 -3,3'-二羧基二苯碸、4,4'-二胺基-2,2',5,5'-四羧基二苯碸等羧基二苯碸化合物；2,2-雙[4-(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯基]丙烷等雙(羧基苯氧基苯基)烷烴化合物；4,4'-雙(4-胺基-3-羥基苯氧基)聯苯等雙(羧基苯氧基)聯苯化合物；2,2-雙[4-(4-胺基-3-羥基苯氧基)苯基]碸等雙(羧基苯氧基苯基)碸化合物等具有羧基之二胺化合物。
作為具有羧基之二胺化合物，可較佳地列舉下述化學式(9)及(10)所表示之芳香族二胺。
於化學式(10)中，Y為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者。
構成本發明中所使用之聚醯胺酸之二胺成分較佳為包含該等之中之尤其是選自由對苯二胺、4,4'-二胺基二苯醚、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯 基]碸、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、六亞甲基二胺所組成之群中之1種以上之二胺、及選自由4,4'-二胺基-3,3'-二羥基聯苯、3,5-二胺基苯甲酸、4,4'-二胺基-3,3'-二羧基二苯甲烷所組成之群中之1種以上之二胺。
重要的是構成本發明中所使用之聚醯胺酸之四羧酸成分與二胺成分之莫耳比[四羧酸成分/二胺成分]成為大致相等莫耳，具體而言為0.95~1.05，較佳為0.97~1.03。若處於該莫耳比之範圍外，則所獲得之聚醯亞胺之分子量較低，因此於用作黏合劑之情形時，有韌性不足之虞。又，本發明中所使用之聚醯胺酸較佳為於溫度30℃、濃度0.5g/100mL下所測得之對數黏度為0.2以上、較佳為0.4以上、更佳為0.6以上之高分子量。於對數黏度低於上述範圍之情形時，聚醯胺酸之分子量較低，因此有難以獲得具有適合作為黏合劑之特性之聚醯亞胺的情況。
聚醯胺酸可藉由依據公知之方法使二胺成分與四羧酸成分於溶劑中反應而容易地製備。雖無限定，但通常可藉由向將二胺成分溶解於溶劑而成之溶液中一次或多階段地添加四羧酸成分並進行攪拌而較佳地進行。反應溫度較佳為10℃~100℃，進而較佳為15℃~80℃，尤佳為15℃~50℃。若反應溫度低於10℃，則反應變慢，故而欠佳，若高於100℃，則有溶液之黏度變低之情況而欠佳。反應時間較佳為0.5小時~72小時之範圍，進而較佳為1小時~60小時，尤佳為1.5小時~48小時。若反應時間短於0.5小時，則有反應未充分進行而導致所合成之聚醯胺酸溶液之黏度變得不穩定之情況。另一方面，耗時72小時以上就生產性之方面而言欠佳。
於製備聚醯胺酸時，可使用能溶解聚醯胺酸且於通常製備聚醯胺酸時所使用之公知之有機溶劑。例如可列舉：N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙 基-2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、N-甲基己內醯胺、六甲基磷醯三胺、1,2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、1,2-雙(2-甲氧基乙氧基)乙烷、四氫呋喃、雙[2-(2-甲氧基乙氧基)乙基]醚、1,4-二烷、二甲基亞碸、二甲基碸、二苯醚、環丁碸、二苯碸、四甲基脲、苯甲醚、間甲酚、苯酚、γ-丁內酯。該等溶劑可單獨使用，或者將2種以上混合而使用。該等之中，就聚醯胺酸之溶解性、及安全性而言，較佳為N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、γ-丁內酯，尤佳為N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯。
所製備之聚醯胺酸溶液係將聚醯胺酸均勻地溶解於溶劑而成者。該聚醯胺酸溶液可作為源於聚醯胺酸之固形物成分濃度相對於溶劑與聚醯胺酸之合計量而超過5質量%~45質量%、較佳為超過10質量%~40質量%、更佳為超過15質量%~30質量%的溶液而較佳地使用。若源於聚醯胺酸之固形物成分濃度低於5質量%，則溶液之黏度過低，若高於45質量%，則有喪失溶液之流動性之情況。
又，關於溶液黏度，30℃下之溶液黏度較佳為1000Pa．s以下，更佳為0.5~500Pa．s，進而較佳為1~300Pa．s，尤佳為3~200Pa．s。若溶液黏度超過1000Pa．s，則難以將電極活性物質粉末混合或者均勻地塗佈至集電體上，若低於0.5Pa．s，則有如下擔憂：於將電極活性物質粉末混合或塗佈至集電體上時產生垂流等，加熱乾燥、醯亞胺化後之聚醯亞胺樹脂之韌性變低。
關於聚醯胺酸，可將使二胺成分與四羧酸成分於溶劑中進行反應所獲得之聚醯胺酸溶液例如藉由投入至不良溶劑而使之析出之方法等進行單離(藉由使其再次溶解於特定之溶劑中)而使用，亦可不將所獲得之聚醯胺酸溶液單離而直接使用所製備之溶液或者僅進行稀釋等而使用。就生產性、成本之方面而言，較佳為不將所獲得之聚醯胺酸 溶液單離而直接使用。
本發明中所使用之電極合劑組合物(電極合劑膏)之溶劑可較佳地使用能溶解聚醯胺酸之先前公知之有機溶劑。較佳為常壓下之沸點為300℃以下之有機極性溶劑，可較佳地使用製備聚醯胺酸時所使用之上述溶劑。
於本發明所使用之電極合劑組合物中，進而含有具有環氧基或唑啉基之交聯劑時，可抑制與電解液接觸之情形時之電極合劑層與集電體之接著強度之降低，故而較佳。作為具有環氧基之交聯劑，可列舉環氧樹脂。又，作為具有唑啉基之交聯劑，可列舉1,3-伸苯基雙唑啉、含唑啉基之樹脂等。交聯劑之添加量相對於聚醯胺酸而較佳為0.05~5質量%，更佳為0.1~3質量%。
於本發明所使用之電極合劑組合物中，進而含有吡啶類化合物時，可使所獲得之聚醯亞胺黏合劑相對於電解液之膨潤度更小，可使斷裂伸長率及斷裂能量更大，進而可縮短用以獲得電極之加熱處理時間，且可將加熱處理溫度抑制得更低，故而較佳。
吡啶類化合物係於化學結構中具有吡啶骨架之化合物，例如可較佳地列舉：吡啶、3-吡啶酚、喹啉、異喹啉、喹啉、6-第三丁基喹啉、吖啶、6-喹啉羧酸、3,4-二甲基吡啶、嗒等。該等吡啶系化合物可單獨使用或者將2種以上併用而使用。
吡啶類化合物之添加量並無限定，相對於聚醯胺酸之醯胺酸結構(相對於醯胺酸結構1莫耳)而較佳為0.05~2.0莫耳當量，更佳為0.1~1.0莫耳當量。若添加量處於該範圍外，則有難以獲得如下之吡啶類化合物之添加效果之情況，上述添加效果係使樹脂相對於電解液之膨潤度更小，使所獲得之聚醯亞胺黏合劑之斷裂伸長率及斷裂能量更大，進而將用以獲得電極之加熱處理溫度抑制得更低。
於本發明所使用之電極合劑組合物中，可較佳地含有通常之電 極合劑組合物所含有之例如界面活性劑、黏度調整劑(增黏劑)、導電助劑(導電劑)等添加劑。又，於本發明所使用之電極合劑組合物中，亦可將除聚醯胺酸以外之包含聚偏二氟乙烯或橡膠系樹脂之黏合劑成分與聚醯胺酸一併混合而使用。聚醯胺酸以外之黏合劑成分較佳為以於包含聚醯胺酸之黏合劑成分總量中未達50質量%、較佳為未達30質量%、更佳為未達10質量%之比率共存。
本發明之電極合劑組合物係藉由向包含上述聚醯胺酸之電極用黏合劑樹脂組合物中添加電極活性物質或視需要之其他成分並充分地混練而較佳地以漿料狀態獲得。電極合劑組合物中之電極活性物質之量並無特別限定，通常相對於源於聚醯胺酸之固形物成分質量，以質量基準計為0.1~1000倍，較佳為1~1000倍，更佳為5~1000倍，進而較佳為10~1000倍。若電極活性物質之量過少，則有於形成於集電體之電極合劑層中惰性之部分變多，作為電極之功能變得不充分之情況。又，若電極活性物質之量過多，則電極活性物質未充分地黏結於集電體而容易脫落。於本發明之電極合劑組合物中，較佳為以源於聚醯胺酸之固形物成分成為總固形物成分中之1~15質量%之方式將各成分進行混合。若處於該範圍外，則有電極之性能降低之情況。
於本發明之電極之製造方法中，藉由在集電體之表面塗佈、流延至少含有電極活性物質、包含聚醯胺酸之黏合劑、及溶劑之電極合劑組合物，而獲得於集電體之表面形成有電極合劑層之積層體。電極合劑層通常於乾燥後被調整為10~300μm左右之厚度。該步驟較佳為一面連續地供給集電體一面於集電體表面連續地塗佈、流延電極合劑組合物。電極合劑層係形成於集電體之單面或兩面。
繼而，於集電體之表面形成有電極合劑層之積層體經加熱處理，而將溶劑去除並且將聚醯胺酸之醯胺酸結構轉化為醯亞胺結構。該加熱處理之步驟較佳為於80℃~200℃、較佳為90℃~180℃、更佳 為100℃~150℃之溫度範圍進行。
於加熱處理溫度為80℃以下之情形時，有醯亞胺化反應未充分地進行，或者電極成形體之物性降低之情況。又，若超過200℃，則有集電體劣化之虞。為防止發泡或粉末化，加熱處理亦可利用以多段且階段性地升溫之方法進行。加熱處理時間較佳為10分鐘~48小時之範圍。48小時以上就生產性之方面而言欠佳，若短於10分鐘，則有醯亞胺化反應或溶劑之去除不充分之情況。
於此期間，大部分溶劑被去除，且聚醯胺酸藉由醯亞胺化反應而實質上成為聚醯亞胺。為效率良好地去除溶劑，加熱處理可於減壓下的條件下或惰性氣流條件下較佳地進行。
此處，所謂實質上成為聚醯亞胺意指於聚醯亞胺中亦可殘存醯胺酸結構，只要醯胺酸結構中之70%以上、較佳為80%以上、更佳為90%以上被醯亞胺化即可。藉由該程度之低溫下之加熱處理，未必容易將醯胺酸結構完全地醯亞胺化。然而，本發明之包含含有由特定之四羧酸成分及二胺成分所構成之重複單元之聚醯胺酸的黏合劑可藉由該程度之低溫之加熱處理，而表現作為高性能電池之黏合劑所要求之優異特性，即，於電池環境下膨潤度亦較小(於碳酸二甲酯中在25℃下浸漬24小時之時，膨潤所致之質量增加率較佳為2質量%以下，更佳為1質量%以下)，且可保持優異之附著性(與集電體之90°剝離強度為0.5N/mm以上，更佳為0.7N/mm以上，且於25℃下在碳酸二甲酯中浸漬24小時後之90°剝離強度之保持率為80%以上，更佳為85%以上，進而較佳為90%以上，又，於與集電體之利用交叉切割法之附著性試驗中，剝離未達5%，且於25℃下在碳酸二甲酯中浸漬24小時後之剝離亦未達5%)或韌性。90°剝離強度測定或利用交叉切割法之附著性試驗之詳情見下文。
藉由本發明之電極之製造方法所獲得之電極可依據公知之方法 較佳地製造電池。例如於鋰二次電池之情形時，依據通常之方法，將所獲得之正極及負極一面夾入聚烯烴多孔質體等隔片一面捲取成例如圓筒狀，將該圓筒狀之電極體維持圓筒狀之形狀或壓扁而成為扁平狀，將該電極體及非水電解液插入至外裝體內，藉此可較佳地獲得電池。
實施例
以下，藉由實施例更具體地對本發明進行說明。再者，於以下之例中，顯示作為本發明之特徵的包含具有上述化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸的黏合劑(黏合劑樹脂組合物)即便於以200℃以下之低溫進行加熱處理之情形時，亦充分地滿足作為電極用之黏合劑樹脂所要求之特性。
將以下之例中所使用之特性之測定方法示於下文。
<固形物成分濃度>
將試樣溶液(將其質量設為w1)於熱風乾燥機中以120℃加熱處理10分鐘、以250℃加熱處理10分鐘、繼而以350℃加熱處理30分鐘，對加熱處理後之質量(將其質量設為w2)進行測定。固形物成分濃度[質量%]係藉由下式而算出。
固形物成分濃度[質量%]=(w2/w1)×100
<對數黏度>
將試樣溶液基於固形物成分濃度以濃度成為0.5g/dl(溶劑為NMP(N-Methylpyrrolidone，N-甲基吡咯啶酮))之方式進行稀釋。對於該稀釋液，於30℃下使用坎農-芬斯克(Cannon-Fenske)No.100測定流下時間(T1)。對數黏度係使用空白NMP之流下時間(T0)由下式算出。
對數黏度={In(T1/T0)}/0.5
<溶液黏度(旋轉黏度)>
使用TOKIMEC公司製造之E型黏度計於30℃下對試樣溶液進行 測定。
<溶液穩定性>
將試樣溶液保管於已調整為25℃之溫度之氛圍中，將1個月後之溶液黏度變化為±10%以內者設為○，將超過±10%者設為×。溶液黏度變化係以{(保管1個月後之溶液黏度-保管前之溶液黏度)/保管前之溶液黏度}×100來定義。
<DMC膨潤試驗>
將包含銅箔及電極合劑層之電極被切成5cm見方者設為試樣，電極合劑層單獨之質量設為藉由利用計算將銅箔之質量減去而求出，藉由以下之利用碳酸二甲酯(DMC，Dimethyl Carbonate)溶液之膨潤試驗對電極合劑層之膨潤度S進行測定。即，將於25℃下真空乾燥24小時後之電極合劑層之質量設為乾燥質量(Wd)，將於碳酸二甲酯溶液中在25℃下浸漬24小時後之電極合劑層之質量設為膨潤質量(Ww)，藉由下式而計算膨潤度S。
S[質量%]={(Ww-Wd)/Ww}×100
<附著性試驗(交叉切割法)>
附著性試驗係依據JIS K 5600-5-6進行。再者，評價係藉由目測並以依據評價基準(3)之分類0~分類5(數字越小則越牢固地附著)表示。
再者，附著性試驗係分別對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行。
<90°剝離強度測定>
90°剝離強度試驗係使用萬能試驗機(Orientec公司製造之RTC-1225A)依據IPC-TM650而進行測定。
<90°剝離強度保持率>
對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣測定90°剝離強 度，藉由下式算出90°剝離強度之保持率。
90°剝離強度保持率[%]=(浸漬後之90°剝離強度/浸漬前之90°剝離強度)×100
對以下之例中所使用之化合物之縮略符號進行說明。
ODPA：4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐
s-BPDA：3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐
PPD：對苯二胺
ODA：4,4'-二胺基二苯醚
HMD：六亞甲基二胺
3,5-DABA：3,5-二胺基苯甲酸
MBAA：4,4'-二胺基-3,3'-二羧基二苯甲烷
1,3-PBO：1,3-伸苯基雙唑啉
[實施例1]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加36.81g(0.184莫耳)之ODA及3.11g(0.020莫耳)之3,5-DABA、以及60.09g(0.204莫耳)之s-BPDA，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.2質量%、溶液黏度為5.3Pa．s、對數黏度為0.62之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器中，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試 驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表1。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.4g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例2]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例1相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例3]
不向實施例1之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例1相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例4]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 35.83g(0.179莫耳)及MBAA 5.69g(0.020莫耳)、以及s-BPDA 58.48g(0.199莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.1質量%、 溶液黏度為5.1Pa．s、對數黏度為0.65之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表2。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.4g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例5]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例4相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例6]
不向實施例4之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例4相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表1。
[實施例7]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 13.20 g(0.066莫耳)、3,5-DABA 3.34g(0.022莫耳)及HMD 15.32g(0.132莫耳)、以及ODPA 68.14g(0.220莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為17.9質量%、溶液黏度為5.0Pa．s、對數黏度為0.71之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表2。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.5g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例8]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例7相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例9]
不向實施例7之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例7相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例10]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 12.82g(0.064莫耳)、MBAA 6.11g(0.021莫耳)及HMD 14.88g(0.128莫耳)、以及ODPA 66.19g(0.213莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.0質量%、溶液黏度為4.9Pa．s、對數黏度為0.73之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表2。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.5g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行 混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例11]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例10相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例12]
不向實施例10之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例10相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表2。
[實施例13]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加PPD 4.51g(0.042莫耳)、ODA 29.25g(0.146莫耳)及3,5-DABA 3.18g(0.021莫耳)、以及s-BPDA 30.70g(0.104莫耳)及ODPA 32.37g(0.104莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.2質量%、溶液黏度為5.3Pa．s、對數黏度為0.68之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表3。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.5g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表3。
[實施例14]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例13相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表3。
[實施例15]
不向實施例13之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例13相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表3。
[實施例16]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加PPD 4.51g(0.042莫耳)、ODA 29.25g(0.146莫耳)及3,5-DABA 3.18g(0.021莫耳)、以及s-BPDA 30.70g(0.104莫耳)及ODPA 32.37g(0.104莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.1質量%、溶液黏度為5.1Pa．s、對數黏度為0.67之聚醯胺酸溶液。
向所獲得之聚醯胺酸溶液中添加1質量%之環氧樹脂而獲得電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表1。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.5g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥 器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表3。
[實施例17]
除向電極用黏合劑樹脂組合物添加1質量%之1,3-PBO代替環氧樹脂以外，以與實施例16相同之方式進行各種試驗。
將該等之結果示於表3。
[實施例18]
不向實施例16之電極用黏合劑樹脂組合物添加任何物質，除此以外，以與實施例16相同之方式進行試驗。
將該等之結果示於表3。
[比較例1]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 40.50g(0.202莫耳)、及s-BPDA 59.50g(0.202莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.4質量%、溶液黏度為5.1Pa．s、對數黏度為0.64之聚醯胺酸溶液。將其直接用作電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上， 於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表4。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.4g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表4。
[比較例2]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 29.52g(0.147莫耳)及PPD 6.83g(0.063莫耳)、以及s-BPDA 30.98g(0.105莫耳)及ODPA 32.67g(0.105莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.3質量%、溶液黏度為4.8Pa．s、對數黏度為0.69之聚醯胺酸溶液。將其直接用作電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上， 於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表4。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.4g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表4。
[比較例3]
向具備攪拌機、氮氣導入/排出管之內容積500mL之玻璃製之反應容器中添加作為溶劑之NMP 400g，並向其中添加ODA 17.41g(0.087莫耳)及HMD 15.16g(0.130莫耳)、以及ODPA 67.43g(0.217莫耳)，於50℃下攪拌10小時，而獲得固形物成分濃度為18.5質量%、溶液黏度為4.5Pa．s、對數黏度為0.70之聚醯胺酸溶液。將其直接用作電極用黏合劑樹脂組合物。
將塗佈有上述電極用黏合劑樹脂組合物之銅箔固定於基板上， 於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而形成厚度為25μm之黏合劑樹脂膜。
將形成於銅箔上之黏合劑樹脂膜作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗及90°剝離強度測定。
將該等之結果示於表4。
將上述電極用黏合劑樹脂組合物4.4g(醯亞胺化後之固形物成分質量為0.8g)與通過325篩目之矽粉末9.2g以於研缽中磨碎之方式進行混練，而製備電極合劑組合物(電極合劑膏)。可利用玻璃棒將所獲得之膏體於銅箔上較薄地延展開。
將塗佈有膏體之銅箔固定於基板上，於減壓下在25℃下進行30分鐘之消泡及預乾燥，其後，於常壓下、氮氣氛圍下放入熱風乾燥器，於120℃下進行1小時之加熱處理，而製作電極合劑層之厚度為100μm之電極。
將所獲得之電極作為試樣而進行DMC膨潤試驗。又，對利用碳酸二甲酯溶液之膨潤試驗前後之試樣進行附著性試驗。
將該等之結果示於表4。

Claims (6)

  1. 一種電極之製造方法，其特徵在於：於集電體之表面，藉由至少含有電極活性物質、及包含具有下述化學式(1)所表示之重複單元之聚醯胺酸之黏合劑的電極合劑組合物而形成電極合劑層，繼而進行加熱處理而將溶劑去除並且進行聚醯胺酸之醯亞胺化反應， 於化學式(1)中，A包含選自由下述化學式(2)、下述化學式(3)、及下述化學式(4)所組成之群中之1種以上之4價基，B包含選自由下述化學式(5)、下述化學式(6)、下述化學式(7)、下述化學式(8)及碳數4~10之2價飽和烴基所組成之群中之1種以上之2價基、以及選自由下述化學式(9)、及下述化學式(10)所組成之群中之1種以上之2價基，[化2] 於化學式(8)中，X為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者， 於化學式(10)中，Y為直接鍵結、氧原子、硫原子、亞甲基、羰基、磺醯基、碸基、1,1'-亞乙基、1,2-亞乙基、2,2'-異亞丙基、2,2'-六氟異亞丙基、亞環己基、伸苯基、1,3-伸苯基二亞甲基、1,4-伸苯基二亞甲基、1,3-伸苯基二亞乙基、1,4-伸苯基二亞乙基、1,3-伸苯基二亞丙基、1,4-伸苯基二亞丙基、1,3-伸苯基二氧基、1,4-伸苯基二氧基、聯伸苯基二氧基、亞甲基二苯氧基、亞乙基二苯氧基、亞丙基二苯氧基、六氟亞丙基二苯氧基、氧基二苯氧基、硫代二苯氧基、碸基二苯氧基中之任一者。
  2. 如請求項1之電極之製造方法，其中電極合劑組合物進而含有具有環氧基或唑啉基之交聯劑。
  3. 如請求項1或2之電極之製造方法，其中電極合劑組合物進而含有吡啶類化合物。
  4. 如請求項1或2之電極之製造方法，其中電極活性物質為碳粉末、矽粉末、錫粉末、或者包含矽或錫之合金粉末。
  5. 如請求項1或2之電極之製造方法，其中電極活性物質為鋰過渡金屬氧化物。
  6. 如請求項1或2之電極之製造方法，其係獲得鋰離子二次電池用電極。
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