WO2020045246A1 - 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法 - Google Patents

非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020045246A1
WO2020045246A1 PCT/JP2019/032901 JP2019032901W WO2020045246A1 WO 2020045246 A1 WO2020045246 A1 WO 2020045246A1 JP 2019032901 W JP2019032901 W JP 2019032901W WO 2020045246 A1 WO2020045246 A1 WO 2020045246A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
secondary battery
adhesive layer
composition
porous membrane
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/032901
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大士 古賀
雅信 佐藤
浩二 安中
Original Assignee
日本ゼオン株式会社
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 日本ゼオン株式会社 filed Critical 日本ゼオン株式会社
Priority to KR1020217004756A priority Critical patent/KR20210049098A/ko
Priority to EP19855307.5A priority patent/EP3846246A4/en
Priority to US17/266,107 priority patent/US11811087B2/en
Priority to CN201980046973.XA priority patent/CN112437996B/zh
Priority to JP2020539397A priority patent/JPWO2020045246A1/ja
Publication of WO2020045246A1 publication Critical patent/WO2020045246A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/443Particulate material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/003Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • 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
    • 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
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0585Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • 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
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0419Methods of deposition of the material involving spraying
    • 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
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • 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
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • 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
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • 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
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/366Composites as layered products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a composition for a non-aqueous secondary battery adhesive layer, a battery member for a non-aqueous secondary battery and a method for producing the same, and a method for producing a laminate for a non-aqueous secondary battery and a method for producing a non-aqueous secondary battery. Things.
  • Non-aqueous secondary batteries such as lithium ion secondary batteries (hereinafter sometimes abbreviated as “secondary batteries”) have the characteristics of being small, lightweight, high in energy density, and capable of being repeatedly charged and discharged. , Is used for a wide range of applications.
  • the secondary battery generally includes a battery member such as a positive electrode, a negative electrode, and a separator that separates the positive electrode and the negative electrode to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
  • the adhesion between the battery members is performed, for example, by manufacturing a battery member having an adhesive layer on the surface and bonding the battery member to another battery member.
  • the battery member having the adhesive layer on the surface is formed by applying a composition for a secondary battery adhesive layer formed by dispersing and / or dissolving an adhesive polymer (binder) or the like in a solvent to the surface of the battery member. Then, it can be manufactured by drying.
  • a battery member provided with a porous membrane layer that imparts desired performance such as heat resistance to the battery member has been used.
  • a separator with a porous film layer formed by forming a porous film layer on a separator substrate, or a porous film layer on an electrode substrate formed by providing an electrode mixture layer on a current collector The formed electrode with a porous membrane layer is used as a battery member.
  • Patent Document 1 proposes a composition containing organic particles and a specific water-soluble polymer and having a predetermined viscosity.
  • Patent Document 2 proposes a composition including organic particles having a specific structure and a binder and having a predetermined viscosity.
  • the present inventors in order to exhibit excellent battery characteristics to the secondary battery while firmly bonding the battery members, a secondary battery adhesive layer composition for forming an adhesive layer, a fine Attention was paid to an ink jet method in which droplets are ejected from a nozzle and supplied to the surface of a battery member. Then, the present inventors apply the above-mentioned conventional composition for a secondary battery adhesive layer onto the porous film layer of a separator with a porous film layer by an inkjet method, whereby an adhesive layer is formed on the porous film layer.
  • a separator with a porous membrane layer (substrate with a porous membrane layer), and bonding the separator with a porous membrane layer and an electrode (a member to be bonded) through the adhesive layer to produce a secondary battery. Tried.
  • the adhesive layer formed on the porous film layer by the ink-jet method using the above-described conventional secondary battery adhesive layer composition has a low adhesive strength, and the obtained secondary battery has an increased battery resistance. It was found that the low-temperature output characteristics were impaired. Therefore, a non-aqueous secondary battery adhesive layer composition (hereinafter abbreviated as “secondary battery adhesive layer composition”) capable of firmly bonding a substrate with a porous membrane layer and a member to be bonded using an inkjet method. In some cases).
  • the present invention can efficiently form an adhesive layer on a porous film layer of a substrate with a porous film layer even when an inkjet method is used, and form a substrate with a porous film layer through the adhesive layer.
  • An object of the present invention is to provide a composition for a secondary battery adhesive layer that can firmly adhere to a member to be adhered. Further, the present invention provides a battery member for a non-aqueous secondary battery which can be firmly bonded to a member to be bonded via an adhesive layer formed on a porous film layer of a substrate with a porous film layer, An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a battery member for an aqueous secondary battery.
  • the substrate with a porous film layer and the member to be bonded are firmly adhered to each other through an adhesive layer formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer using an inkjet method.
  • An object is to provide a non-aqueous secondary battery using a laminate.
  • the present inventors have conducted intensive studies for the purpose of solving the above problems. Then, the present inventors have found that organic particles having a core-shell structure, a thixotropic agent and contains water, and, in the range viscosity eta 1 is in a predetermined viscosity eta 0 and shear rate 10000 sec -1 at a shear rate of 100 sec -1 With the use of the composition for a secondary battery adhesive layer in which the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 is within a predetermined range, even when an ink jet method is used, the composition is formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer.
  • the adhesive layer can be formed efficiently, the substrate with the porous membrane layer and the member to be adhered can be firmly bonded through the adhesive layer, and further, excellent low-temperature output characteristics for secondary batteries are exhibited.
  • the inventors have found that the present invention can be performed, and completed the present invention.
  • an object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems, and the composition for a non-aqueous secondary battery adhesive layer of the present invention is a non-aqueous secondary battery containing organic particles, a thixotropic agent and water.
  • a composition for a battery adhesive layer wherein the organic particles have a core-shell structure including a core portion and a shell portion that at least partially covers an outer surface of the core portion, and a shear rate of 100 sec ⁇ 1
  • a viscosity ⁇ 0 of less than 10 mPa ⁇ s
  • a viscosity ⁇ 1 at a shear rate of 10,000 sec ⁇ 1 is 0.5 mPa ⁇ s or more and 2.4 mPa ⁇ s or less
  • the ratio of 0 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) is 1.2 or more and 10 or less.
  • organic particles having a core-shell structure, a thixotropic agent and contains water and the shear viscosity eta 0 at a rate 100 sec -1, the viscosity eta 1 at a shear rate of 10000 sec -1, and eta 1 for viscosity eta 0
  • the composition for a secondary battery adhesive layer has a ratio within a predetermined range, the adhesive layer can be efficiently formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer even when the inkjet method is used.
  • the base material with the porous membrane layer and the member to be bonded can be firmly bonded to each other through the bonding layer, and the secondary battery can exhibit excellent low-temperature output characteristics.
  • the composition for a non-aqueous secondary battery adhesive layer of the present invention preferably has a surface tension of 30 mN / m or more and 60 mN / m or less. If the surface tension of the composition for a secondary battery adhesive layer is not less than the lower limit, the substrate with the porous film layer and the member to be bonded are more firmly bonded to each other through the adhesive layer formed on the porous film layer. In addition, it is possible to suppress an increase in the battery resistance of the secondary battery and improve the low-temperature output characteristics.
  • the surface tension of the composition for a secondary battery adhesive layer is not more than the above upper limit, when the composition for a secondary battery adhesive layer is applied by an inkjet method, the secondary liquid discharged from an inkjet nozzle is used. Droplets of the composition for a secondary battery adhesive layer are stabilized. For this reason, it is possible to suppress variations in ejection and maintain good ejection properties.
  • the composition for a non-aqueous secondary battery adhesive layer of the present invention preferably has a solid concentration of 30% by mass or less.
  • the solid content concentration of the composition for a secondary battery adhesive layer is 30% by mass or less, when the composition for a secondary battery adhesive layer is applied by an inkjet method, the composition for a secondary battery adhesive layer is used. Is improved.
  • the core part is made of a polymer having an electrolyte swelling degree of 5 to 30 times, and the shell part has an electrolyte swelling degree of 1 to 30 times.
  • the polymer constituting the core portion has a glass transition temperature of ⁇ 50 ° C. or more and 150 ° C. or less, and the glass transition temperature of the polymer constituting the shell portion is: It is preferable that the glass transition temperature of the polymer constituting the core part is lower by 10 ° C. or more.
  • the polymer constituting the core portion and the polymer constituting the shell portion have a predetermined electrolyte swelling degree and glass transition temperature, respectively, so that the secondary battery can exhibit more excellent low-temperature output characteristics, and In addition, it is possible to suppress a decrease in the adhesive strength of the adhesive layer in the electrolytic solution and a decrease in the high-temperature cycle characteristics.
  • a battery member for a non-aqueous secondary battery of the present invention has a porous film layer formed on at least one surface of a substrate.
  • a battery member for a non-aqueous secondary battery is a porous membrane including a plurality of dot-shaped adhesive layers formed on a porous membrane layer by drying any one of the above-described compositions for a secondary battery adhesive layer. Since the base material with a layer is provided, the base material is firmly bonded to the member to be bonded via the adhesive layer, and the secondary battery can exhibit excellent low-temperature output characteristics.
  • a porous membrane layer is formed on at least one surface of a substrate.
  • the substrate member is firmly adhered to the member to be bonded via the adhesive layer formed on the porous film layer of the substrate with a porous film layer.
  • a battery member for a secondary battery that can exhibit excellent low-temperature output characteristics for a secondary battery can be efficiently manufactured.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problem advantageously, and a method of manufacturing a laminate for a non-aqueous secondary battery of the present invention includes forming a porous membrane layer on at least one surface of a substrate.
  • the substrate is a separator substrate or an electrode substrate.
  • an adhesive layer is formed on the porous film layer of the substrate with a porous film layer using the above-described composition for a secondary battery adhesive layer, and a substrate with a porous film layer is formed through the formed adhesive layer.
  • Another object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and a method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present invention is obtained by the above-described method for manufacturing a laminate for a non-aqueous secondary battery. Characterized by using the obtained laminate for a non-aqueous secondary battery.
  • a secondary battery having excellent low-temperature output characteristics can be efficiently produced.
  • an adhesive layer can be efficiently formed on the porous film layer of the substrate with a porous film layer, and the substrate with a porous film layer can be formed through the adhesive layer.
  • a composition for a secondary battery adhesive layer that can firmly adhere to a member to be adhered can be provided.
  • a battery member for a non-aqueous secondary battery which can be firmly bonded to a member to be bonded via an adhesive layer formed on a porous film layer of a substrate with a porous film layer, and a method of manufacturing the same. Can be provided.
  • a non-aqueous secondary material in which the substrate with a porous membrane layer and the member to be bonded are firmly bonded via an adhesive layer formed on the porous membrane layer of the substrate with a porous membrane layer It is possible to provide a method for producing a laminate for a non-aqueous secondary battery, which is a laminate for a battery and which can exhibit excellent low-temperature output characteristics for a secondary battery. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a non-aqueous secondary battery having excellent low-temperature output characteristics.
  • the composition for a non-aqueous secondary battery adhesive layer of the present invention is, for example, an adhesive layer is formed on a porous film layer of a substrate with a porous film layer using an inkjet method, and the porous layer is formed through the adhesive layer. It can be used as an adhesive material for bonding a substrate with a film layer and a member to be bonded.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention can be used for producing a battery member for a non-aqueous secondary battery, a laminate for a non-aqueous secondary battery, and a secondary battery.
  • composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention is a slurry composition containing organic particles, a thixotropic agent and water, and may optionally contain other components.
  • the secondary battery adhesive layer composition, the organic particles have a core-shell structure, viscosity eta 0 at a shear rate of 100 sec -1, the viscosity eta 1 at a shear rate of 10000 sec -1, and viscosity eta 1 It is required that the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity be within a predetermined range.
  • the organic particles contained in the composition for a secondary battery adhesive layer are components that function as a binder in an adhesive layer for bonding battery members such as a separator and an electrode.
  • the binder By using organic particles having a core-shell structure as the binder, the battery members can be firmly bonded to each other via the adhesive layer.
  • the organic particles have a core-shell structure including a core and a shell covering the outer surface of the core.
  • the shell portion may cover the entire outer surface of the core portion, or may partially cover the outer surface of the core portion.
  • the shell part may be formed by the core part.
  • the shell part partially covers the outer surface of the shell. Therefore, for example, in an organic particle having a shell portion having pores communicating from the outer surface of the shell portion (that is, the peripheral surface of the organic particle) to the outer surface of the core portion, the shell portion partially covers the outer surface of the core portion. It corresponds to the organic particles covered by.
  • the electrolyte swelling degree of the polymer constituting the core portion is preferably 5 times or more, more preferably 7 times or more, further preferably 9 times or more, and preferably 30 times or less, It is more preferably 25 times or less, further preferably 20 times or less, and particularly preferably 10 times or less.
  • the adhesive strength of the formed adhesive layer is electrolytic. It is possible to suppress a decrease in the liquid, and to suppress a decrease in the high-temperature cycle characteristics of the secondary battery.
  • the degree of swelling of the electrolyte in the polymer constituting the core is not less than the lower limit, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be further improved.
  • “the degree of swelling of the electrolytic solution” can be measured by using the measuring method described in Examples of the present specification. Further, the degree of swelling of the electrolyte constituting the polymer constituting the core can be adjusted by, for example, changing the type and ratio of the monomer used for preparing the polymer constituting the core.
  • the glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the core portion is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 20 ° C. or higher, further preferably 10 ° C. or higher, The temperature is particularly preferably 50 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or lower, further preferably 130 ° C. or lower, and particularly preferably 100 ° C. or lower. If the glass transition temperature of the polymer constituting the core portion is equal to or higher than the above lower limit, even when the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention is used in an inkjet method, a battery member is formed via the formed adhesive layer.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the core portion is equal to or lower than the upper limit, the high-temperature cycle characteristics of the secondary battery can be improved, and the adhesive strength of the adhesive layer in the electrolyte decreases. Can be prevented.
  • a "glass transition temperature" can be measured using the measuring method described in the Example of this specification. Further, the glass transition temperature of the polymer constituting the core portion can be adjusted, for example, by changing the type and ratio of the monomer used for preparing the polymer constituting the core portion.
  • examples of the monomer used for preparing the polymer constituting the core portion include vinyl chloride monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; vinyl acetate monomers such as vinyl acetate; and styrene.
  • Vinyl monomers such as vinylamine; vinylamide monomers such as N-vinylformamide and N-vinylacetamide; and aromatic vinyl monomers such as ⁇ -methylstyrene, styrenesulfonic acid, butoxystyrene and vinylnaphthalene;
  • (Meth) acrylate monomers such as butyl acrylate such as methyl acrylate, ethyl acrylate and n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate; (acrylamide, methacrylamide and the like)
  • T acrylamide monomers
  • (meth) acryl means acryl and / or methacryl
  • (meth) acrylonitrile means acrylonitrile and / or methacrylonitrile
  • the monomers used for the preparation of the polymer constituting the core portion include those having a porous membrane layer via an adhesive layer formed on the porous membrane layer of the substrate having the porous membrane layer. From the viewpoint of more firmly adhering the substrate and the member to be bonded, it is preferable to use at least one of an aromatic vinyl monomer and a (meth) acrylate monomer. It is more preferred to use both) acrylate monomers. That is, the polymer in the core portion preferably contains at least one of an aromatic vinyl monomer unit and a (meth) acrylate monomer unit, and the aromatic vinyl monomer unit and the (meth) acrylate ester. More preferably, it contains both monomer units. In the present invention, "including a monomer unit” means that "a polymer obtained by using the monomer contains a repeating unit derived from the monomer".
  • the ratio of the aromatic vinyl monomer unit in the polymer constituting the core portion is determined by the adhesion to the base material with the porous membrane layer via the adhesive layer formed on the porous membrane layer of the base material with the porous membrane layer.
  • the total repeating unit (all monomer units) contained in the polymer constituting the core portion is preferably 100% by mass, more preferably 50% by mass or more, and preferably 60% by mass or more. It is more preferably at least 75% by mass, further preferably at least 75% by mass, preferably at most 95% by mass, more preferably at most 90% by mass.
  • the ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the polymer constituting the core portion may be determined through the adhesive layer formed on the porous film layer of the porous film layer-containing substrate. From the viewpoint of further firmly adhering the member and the member to be bonded, the total amount of the repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the core portion is preferably 100% by mass and is preferably 2% by mass or more. , More preferably 3% by mass or more, still more preferably 4% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less. Is more preferable. In the present invention, each “content ratio of monomer units” can be measured by using a nuclear magnetic resonance (NMR) method such as 1 H-NMR.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • the polymer constituting the core may contain an acid group-containing monomer unit.
  • the acid group-containing monomer capable of forming the acid group-containing monomer unit a monomer having an acid group, for example, a monomer having a carboxylic acid group, a monomer having a sulfonic acid group And a monomer having a phosphate group.
  • Examples of the monomer having a carboxylic acid group include a monocarboxylic acid and a dicarboxylic acid.
  • Examples of the monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and the like.
  • Examples of the dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
  • Examples of the monomer having a sulfonic acid group include vinyl sulfonic acid, methyl vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, ethyl (meth) acrylate-2-sulfonic acid, and 2-acrylamido-2-methyl.
  • propanesulfonic acid and 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid are examples of the monomer having a carboxylic acid group.
  • examples of the monomer having a phosphate group include 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, methyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, and ethyl- (meth) acryloyloxyethyl phosphate And the like.
  • (meth) allyl means allyl and / or methallyl
  • (meth) acryloyl means acryloyl and / or methacryloyl.
  • the acid group-containing monomer a monomer having a carboxylic acid group is preferable, among which a monocarboxylic acid is more preferable, and (meth) acrylic acid is further preferable.
  • One kind of the acid group-containing monomer may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the ratio of the acid group-containing unit in the polymer constituting the core portion is 0.1 mass with respect to 100% by mass of all repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the core portion. % Or more, more preferably 1% by mass or more, preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • the polymer which comprises a core part may contain the hydroxyl-containing monomer unit.
  • the hydroxyl group-containing monomer capable of forming the hydroxyl group-containing monomer unit include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the ratio of the hydroxyl group-containing monomer unit in the polymer constituting the core portion is 0.1 mass with respect to 100% by mass of all repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the core portion.
  • % Or more more preferably 1% by mass or more, preferably 15% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
  • the polymer constituting the core preferably contains a crosslinkable monomer unit in addition to the above monomer unit.
  • the crosslinkable monomer capable of forming a crosslinkable monomer unit is a monomer capable of forming a crosslinked structure during or after polymerization by heating or irradiation with energy rays.
  • the degree of swelling of the organic particles in the electrolytic solution can be easily set within a suitable range.
  • the crosslinkable monomer examples include a polyfunctional monomer having two or more polymerization reactive groups in the crosslinkable monomer.
  • Such polyfunctional monomers include, for example, divinyl monomers such as divinylbenzene, 1,3-butadiene, isoprene, allyl methacrylate; ethylene dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, Di (meth) acrylate monomers such as 1,3-butylene glycol diacrylate; tri (meth) acrylate monomers such as trimethylolpropane trimethacrylate and trimethylolpropane triacrylate; allyl glycidyl ether, glycidyl Ethylenically unsaturated monomers containing an epoxy group such as methacrylate; and ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane.
  • di (meth) acrylate monomers are more preferred from the
  • the ratio of the crosslinkable monomer unit in the polymer constituting the core portion is 0.1 mass with respect to 100 mass% of all repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the core portion. % Or more, more preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more, preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less. More preferably, it is more preferably 3% by mass or less.
  • the degree of swelling of the electrolyte in the shell portion is preferably more than 1 time, more preferably 1.1 times or more, further preferably 1.3 times or more, and preferably 4 times or less. , More preferably 3.5 times or less, even more preferably 3.0 times or less. If the degree of electrolytic solution swelling of the shell portion is within the above range, it is possible to suppress the adhesive force of the adhesive layer formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer from decreasing in the electrolytic solution, In addition, a decrease in the high-temperature cycle characteristics of the secondary battery can be suppressed.
  • the degree of swelling of the electrolyte in the polymer constituting the shell portion exceeds 1, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be further improved.
  • the degree of swelling of the electrolyte constituting the polymer constituting the shell can be adjusted, for example, by changing the type and proportion of the monomer used for preparing the polymer constituting the shell.
  • the glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the shell portion is determined between the base material with the porous membrane layer and the member to be bonded via the adhesive layer formed on the porous membrane layer of the base material with the porous membrane layer.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the core portion is preferably lower by at least 10 ° C, more preferably lower by at least 30 ° C, further preferably lower by at least 50 ° C. .
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the shell portion is lower by at least 10 ° C.
  • the porous film is formed by an inkjet method using the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • the adhesive layer is formed on the layer, the adhesive strength of the formed adhesive layer is prevented from lowering, so that the secondary battery can exhibit more excellent low-temperature force characteristics.
  • composition examples of the monomer used to prepare the polymer constituting the shell portion include, for example, the same monomers as those exemplified as the monomer usable for producing the polymer constituting the core portion. Dimer. In addition, such a monomer may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the monomers used for the preparation of the polymer constituting the shell portion include those having a porous membrane layer via an adhesive layer formed on the porous membrane layer of the substrate having the porous membrane layer. From the viewpoint of further firmly adhering the base material and the member to be bonded, it is preferable to use at least one of a (meth) acrylate monomer and an aromatic vinyl monomer. More preferably, both the monomer and the aromatic vinyl monomer are used. That is, the polymer constituting the shell portion preferably contains at least one of a (meth) acrylate monomer unit and an aromatic vinyl monomer unit, and the (meth) acrylate monomer unit and the aromatic It is more preferable to include both of the vinyl group monomer units.
  • the ratio of the (meth) acrylic acid ester monomer unit in the polymer constituting the shell portion is determined through the adhesive layer formed on the porous film layer of the porous film layer-containing substrate. From the viewpoint of further firmly bonding the member and the member to be bonded, the total amount of all the repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the shell portion is preferably 100% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. , 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and more preferably 85% by mass or less. Is more preferable.
  • the ratio of the aromatic vinyl monomer unit in the polymer constituting the shell portion is determined based on the ratio of the aromatic vinyl monomer unit to the base material with the porous membrane layer via the adhesive layer formed on the porous membrane layer of the base material with the porous membrane layer.
  • the total repeating unit (all monomer units) contained in the polymer constituting the shell portion is preferably 100% by mass, and more preferably 5% by mass or more. %, More preferably 15% by mass or more, further preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, further preferably 25% by mass or less. preferable.
  • the polymer constituting the shell portion may contain an acid group-containing monomer unit in addition to the (meth) acrylate monomer unit and the aromatic vinyl monomer unit.
  • an acid group-containing monomer capable of forming the acid group-containing monomer unit a monomer having an acid group, for example, a monomer having a carboxylic acid group, a monomer having a sulfonic acid group And a monomer having a phosphate group.
  • examples of the acid group-containing monomer include the same monomers as the acid group-containing monomer that can be used for forming the core portion.
  • the acid group-containing monomer a monomer having a carboxylic acid group is preferable, among which a monocarboxylic acid is more preferable, and (meth) acrylic acid is further preferable.
  • one kind of the acid group-containing monomer may be used alone, or two or more kinds may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the ratio of the acid group-containing monomer unit in the polymer constituting the shell portion is 0.1% by mass, with all the repeating units (all monomer units) contained in the polymer in the shell portion being 100% by mass. Is preferably not less than 0.4% by mass, more preferably not less than 0.7% by mass, still more preferably not more than 15% by mass, and preferably not more than 10% by mass. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 5 mass% or less.
  • the polymer constituting the shell may include a hydroxyl group-containing monomer unit.
  • the hydroxyl group-containing monomer that can form the hydroxyl group-containing monomer unit of the polymer constituting the shell portion include the same monomers as the hydroxyl group-containing monomer that can be used to form the core portion.
  • the ratio of the hydroxyl group-containing monomer unit in the polymer constituting the shell portion is 0.1 mass with respect to 100 mass% of all repeating units (all monomer units) contained in the polymer constituting the shell portion. % Or more, more preferably 0.4% by mass or more, even more preferably 0.7% by mass or more, preferably 15% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.
  • the content be 5% by mass or less.
  • the polymer constituting the shell portion may include a crosslinkable monomer unit.
  • the crosslinkable monomer capable of forming the crosslinkable monomer unit include the same monomers as those exemplified as the crosslinkable monomer that can be used for the polymer constituting the core portion.
  • di (meth) acrylate monomers and divinyl monomers are preferable, and for example, allyl methacrylate is preferable.
  • one type of the crosslinkable monomer may be used alone, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio.
  • the proportion of the crosslinkable monomer unit in the polymer constituting the shell portion is 0.05% by mass or more, with all the repeating units (all monomer units) contained in the polymer in the shell portion being 100% by mass. Is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 4% by mass or less, and preferably 3% by mass or less. More preferably, it is even more preferably 2% by mass or less.
  • the volume average particle diameter (D50) of the organic particles is preferably 100 nm or more, more preferably 150 nm or more, still more preferably 180 nm or more, preferably 1000 nm or less, and more preferably 350 nm or less. Is more preferable, and further preferably 300 nm or less. If the volume average particle diameter of the organic particles is equal to or greater than the lower limit, the base member with the porous membrane layer and the member to be bonded are further bonded through the adhesive layer formed on the porous membrane layer of the base member with the porous membrane layer. Can be firmly adhered.
  • the “volume average particles of the organic particles” can be measured by the method described in Examples of the present specification. Further, the volume average particle diameter of the organic particles can be adjusted, for example, by changing the type and amount of a polymerization initiator and an emulsifier used for preparing the organic particles.
  • the shell portion of the organic particles preferably has an average thickness falling within a predetermined range with respect to the volume average particle diameter (D50) of the organic particles.
  • the core-shell ratio of the organic particles which is the average thickness of the shell portion to the volume average particle diameter (D50) of the organic particles, is preferably 1.5% or more, more preferably 3% or more, and still more preferably 5%. It is at least 40%, preferably at most 30%, more preferably at most 20%.
  • the core-shell ratio of the organic particles is equal to or more than the above lower limit, it is possible to prevent the adhesive force of the adhesive layer formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer from being reduced outside the electrolytic solution.
  • the core-shell ratio of the organic particles is equal to or less than the upper limit, the adhesive force of the adhesive layer formed on the porous film layer of the substrate with the porous film layer can be prevented from decreasing in the electrolytic solution. it can.
  • the “average thickness of the shell portion” can be measured using the method described in the examples of the present specification.
  • the coverage of the organic particles is preferably 20% or more, and more preferably 40% or more. Is more preferably 55% or more, further preferably 99% or less, more preferably 97% or less, and even more preferably 95% or less.
  • the coverage of the organic particles is equal to or more than the above lower limit, it is possible to prevent the adhesive strength of the adhesive layer from decreasing outside the electrolyte.
  • the coverage of the organic particles is equal to or less than the upper limit, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be further improved.
  • the “coverage of organic particles” can be measured by the method described in Examples of the present specification.
  • the coating ratio Rc used for obtaining the coating ratio of the organic particles can be calculated manually from the cross-sectional structure of the organic particles, but can also be calculated using commercially available image analysis software.
  • “AnalySIS Pro” manufactured by Olympus Corporation
  • the above-mentioned organic particles having a core-shell structure include, for example, a polymer monomer constituting a core portion and a polymer monomer constituting a shell portion, and these monomers are used over time.
  • the organic particles can be prepared by a continuous multi-stage emulsion polymerization method and a multi-stage suspension polymerization method in which the polymer of the previous stage is sequentially coated with the polymer of the subsequent stage.
  • an emulsifier for example, sodium dodecylbenzenesulfonate, anionic surfactants such as sodium dodecyl sulfate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, nonionic surfactants such as sorbitan monolaurate, or Cationic surfactants such as octadecylamine acetate can be used.
  • polymerization initiator examples include peroxides such as t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, potassium persulfate and cumene peroxide, and 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2 -Hydroxyethyl) -propionamide] and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride.
  • a polymerization procedure first, a monomer and an emulsifier forming a core portion are mixed, and emulsion polymerization is performed at a time to obtain a particulate polymer constituting a core portion. Further, by performing polymerization of the monomer forming the shell portion in the presence of the particulate polymer constituting the core portion, the organic particles having the above-described core-shell structure can be obtained.
  • the monomer forming the polymer constituting the shell part is divided into a plurality of times or continuously. It is preferable to supply the solution to the polymerization system. By dividing the monomer forming the polymer of the shell portion into a polymerization system or by continuously supplying the polymer, the polymer constituting the shell portion is formed into particles, and the particles are bonded to the core portion. Thus, a shell portion that at least partially covers the core portion can be formed.
  • the thixotropic agent contained in the composition for a secondary battery adhesive layer is a component that imparts viscosity to the composition for a secondary battery adhesive layer. Furthermore, since the thixotropic agent has adhesiveness and electrolytic solution resistance, it plays a role in assisting adhesion between components in the composition for a secondary battery adhesive layer and between battery members in a secondary battery. Can be.
  • thixotropic agent examples include natural polymers, semi-synthetic polymers and synthetic polymers.
  • Natural polymer examples include polysaccharides and proteins derived from plants or animals, fermented products of these microorganisms, and heat-treated products thereof. These natural polymers can be classified into plant-based natural polymers, animal-based natural polymers, microorganism-produced natural polymers, and the like.
  • plant-based natural polymer examples include gum arabic, tragacanth gum, galactan, guar gum, carob gum, karaya gum, carrageenan, pectin, quince seed (quince), archecolloid (gassou extract), starch (rice, corn, potato, wheat, etc.). Glycyrrhizin) and glycyrrhizin.
  • animal-based natural polymers include collagen, casein, albumin, and gelatin.
  • microorganism-produced natural polymer examples include xanthan gum, dextran, succinoglucan, and pullulan.
  • Examples of the semi-synthetic polymer include a cellulose-based semi-synthetic polymer.
  • the cellulose-based semi-synthetic polymer can be classified into a nonionic cellulose-based semi-synthetic polymer, an anionic cellulose-based semi-synthetic polymer, and a cationic cellulose-based semi-synthetic polymer.
  • Nonionic cellulose-based semi-synthetic polymers include, for example, alkyl celluloses such as methyl cellulose, methyl ethyl cellulose, ethyl cellulose, and microcrystalline cellulose; hydroxyethyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl Examples thereof include hydroxyalkyl celluloses such as methyl cellulose stearoxy ether, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, alkyl hydroxyethyl cellulose, and nonoxynyl hydroxyethyl cellulose.
  • anionic cellulose-based semi-synthetic polymer examples include a substituted product obtained by substituting the above-described nonionic cellulose-based semi-synthetic polymer with various derivatizing groups and salts thereof (sodium salt, ammonium salt, etc.). Specific examples include sodium cellulose sulfate, methylcellulose, methylethylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose (CMC), cellulose nanofiber (CNF), and salts thereof.
  • Examples of the cationic cellulose-based semi-synthetic polymer include low-nitrogen hydroxyethylcellulose dimethyldiallylammonium chloride (polyquaternium-4) and O- [2-hydroxy-3- (trimethylammonio) propyl] hydroxyethylcellulose (polyquaternium-10). ), O- [2-hydroxy-3- (lauryldimethylammonio) propyl] hydroxyethylcellulose (polyquaternium-24).
  • Synthetic polymer examples include polyacrylates such as sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, (meth) acrylic acid or a copolymer of acrylate and vinyl alcohol, and (meth) acrylic acid.
  • a copolymer of an acrylate and an acrylate ester a completely or partially saponified product of maleic anhydride or a copolymer of maleic acid or fumaric acid and vinyl acetate, modified polyvinyl alcohol, modified polyacrylic acid, polyethylene glycol,
  • modified polyvinyl alcohol modified polyacrylic acid
  • polyethylene glycol examples include polycarboxylic acids, ethylene-vinyl alcohol copolymers, vinyl acetate polymers, and acrylamide polymers into which carboxylic acid groups have been introduced.
  • carboxymethylcellulose and salts thereof carboxymethylcellulose and salts thereof, (meth) acrylic acid or a copolymer of acrylate and acrylate, and cellulose nanofiber (CNF) are preferable, and cellulose nanofiber (CNF) is more preferable. preferable.
  • the content of the thixotropic agent in the composition for a secondary battery adhesive layer is preferably at least 0.05 part by mass per 100 parts by mass of the organic particles. And preferably 5 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and still more preferably 0.4 parts by mass or less.
  • water contained in the composition for a secondary battery adhesive layer functions as a solvent for dissolving or dispersing each component contained in the composition for a secondary battery adhesive layer.
  • the amount of water contained in the composition for a secondary battery adhesive layer is not particularly limited as long as each component in the composition for a secondary battery adhesive layer can be dissolved or dispersed. Is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably It is preferable to adjust so as to be 10% by mass or less.
  • the solid content concentration of the composition for a secondary battery adhesive layer is equal to or more than the above lower limit
  • the composition for a secondary battery adhesive layer using an inkjet method to efficiently form an adhesive layer
  • the production speed of the secondary battery can be improved.
  • the solid content concentration of the composition for a secondary battery adhesive layer is equal to or less than the above upper limit
  • the dischargeability of the composition for a secondary battery adhesive layer at the time of application using an inkjet method is further improved.
  • the other components other than the above-mentioned organic particles having a core-shell structure, the thixo agent, and water which can be contained in the composition for a secondary battery adhesive layer are not particularly limited.
  • Other components include additives and other binders other than the organic particles having the core-shell structure described above.
  • the additive is not particularly limited, and examples thereof include a surface tension modifier, a dispersant, a viscosity modifier, a reinforcing material, and an electrolyte additive. These are not particularly limited as long as they do not affect the battery reaction, and known ones, for example, those described in International Publication WO 2012/115096 can be used. In addition, these additives may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types by arbitrary ratios.
  • the other binder is not particularly limited as long as it is not an organic particle having a core-shell structure, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVdF) and polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP) copolymer.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PVdF-HFP polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene
  • a conjugated diene-based polymer such as styrene-butadiene copolymer (SBR) or acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR); a hydride of a conjugated diene-based polymer; an alkyl (meth) acrylate monomer Polymer containing a monomer unit (acrylic polymer);
  • SBR styrene-butadiene copolymer
  • NBR acrylonitrile-butadiene copolymer
  • a hydride of a conjugated diene-based polymer such as styrene-butadiene copolymer (SBR) or acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR); a hydride of a conjugated diene-based polymer; an alkyl (meth) acrylate monomer Polymer containing a monomer unit (acrylic polymer);
  • One of these other binders may be used alone, or two
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the other binder is preferably ⁇ 60 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 ° C. or higher, and preferably 20 ° C. or lower. C. or lower, more preferably 10 C. or lower.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the other binder is equal to or higher than the lower limit, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be further improved.
  • the glass transition temperature of the polymer constituting the other binder is equal to or less than the upper limit, the powder falling resistance of the adhesive layer can be improved.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer preferably contains 1 part by mass or more of other binders, more preferably 5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the organic particles having the core-shell structure described above. More preferably, it contains 8 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or less, even more preferably 25 parts by mass or less.
  • the content of the other binder is equal to or more than the lower limit, the powder resistance of the adhesive layer can be further improved.
  • the content of the other binder is equal to or less than the above upper limit, the low-temperature output characteristics of the secondary battery can be further improved.
  • composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention is, for example, by mixing organic particles having a core-shell structure, a thixotropic agent, water, and other components such as optionally used other binders.
  • a general stirring vessel, a ball mill, a sand mill, a bead mill, a pigment disperser, an ultrasonic disperser, a crusher, a homogenizer, a planetary mixer, a fill mix and the like can be used.
  • the mixing conditions are not particularly limited, but the mixing can be usually performed at room temperature to 80 ° C. for 10 minutes to several hours.
  • composition for non-aqueous secondary battery adhesive layer needs to have specific properties from the viewpoint of adhesion and resistance.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention requires that the viscosity ⁇ 0 at a shear rate of 100 sec ⁇ 1 be less than 10 mPa ⁇ s, preferably 8 mPa ⁇ s or less, more preferably 7 mPa ⁇ s or less. -It is s or less. If the viscosity ⁇ 0 of the composition for a secondary battery adhesive layer at a shear rate of 100 sec ⁇ 1 is less than 10 mPa ⁇ s, when discharging the composition for a secondary battery adhesive layer from the nozzle using an inkjet method, the nozzle It is possible to suppress clogging and secure excellent dischargeability.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention requires that the viscosity ⁇ 1 at a shear rate of 10,000 sec ⁇ 1 be 0.5 mPa ⁇ s or more and 2.4 mPa ⁇ s or less, and preferably 0.6 mPa ⁇ s or less. S or more, more preferably 0.7 mPa ⁇ s or more, and preferably 2. mPa ⁇ s or less, and more preferably 1.5 mPa ⁇ s or less.
  • the porous film layer is formed by an inkjet method using the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • the adhesive layer is formed thereon, the base member with the porous membrane layer and the member to be bonded can be firmly adhered to each other through the formed adhesive layer, and the increase in the resistance of the secondary battery can be suppressed. it can.
  • the viscosity ⁇ 1 of the composition for a secondary battery adhesive layer at a shear rate of 10,000 sec ⁇ 1 is 2.4 mPa ⁇ s or less
  • the composition for a secondary battery adhesive layer is discharged from a nozzle using an inkjet method. In this case, nozzle clogging can be further suppressed, and more excellent discharge performance can be secured.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention requires that the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) be 1.2 or more and 10 or less, and preferably 1.6. And more preferably 2 or more, preferably 9 or less, and more preferably 8 or less.
  • the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) is equal to or more than the above lower limit
  • the adhesive layer is formed on the porous film layer by an inkjet method using the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • the base material with a porous membrane layer and the member to be bonded When formed, the base material with a porous membrane layer and the member to be bonded can be firmly bonded via the formed bonding layer, and an increase in battery resistance of the secondary battery can be suppressed.
  • the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) is equal to or less than the above upper limit, when the composition for a secondary battery adhesive layer is ejected from a nozzle using an inkjet method, nozzle clogging may occur. Is further suppressed, and more excellent dischargeability can be secured.
  • the viscosity eta 1 at viscosity eta 0, and shear rate 10000 sec -1 at a shear rate of 100 sec -1 can be measured by the method described in the Examples herein.
  • the viscosity ⁇ 0 , the viscosity ⁇ 1 , and the ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) are determined based on the content of the organic particles and the thixotropic agent in the secondary battery contact layer composition, It can be adjusted as appropriate by adjusting the solid content concentration of the composition for a battery adhesive layer, the composition of a thixotropic agent, and the like.
  • the surface tension of the composition for a secondary battery adhesive layer is preferably 30 mN / m or more, more preferably 36 mN / m or more, still more preferably 42 mN / m or more, and preferably 60 mN / m or less. And more preferably 56 mN / m or less, and still more preferably 53 mN / m or less. If the surface tension of the composition for a secondary battery adhesive layer is not less than the lower limit, when the adhesive layer is formed on the porous film layer of the base material with the porous film layer by the inkjet method, via the formed adhesive layer.
  • the base member with the porous membrane layer and the member to be bonded can be more firmly bonded to each other, and the increase in the battery resistance of the secondary battery can be further suppressed.
  • the surface tension of the composition for a secondary battery adhesive layer is equal to or less than the upper limit
  • droplets of the composition for a secondary battery adhesive layer ejected from a nozzle are stable.
  • the battery member for a non-aqueous secondary battery of the present invention (Battery components for non-aqueous secondary batteries)
  • the battery member for a non-aqueous secondary battery of the present invention has a porous membrane layer formed on at least one surface of a substrate. And a plurality of dot-shaped adhesive layers formed on the porous film layer.
  • the substrate with a porous membrane layer is a separator substrate or an electrode substrate, and the adhesive layer is a dried product of the above-described composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • the battery member for a secondary battery of the present invention can be firmly bonded to a member to be bonded via an adhesive layer formed on a porous membrane layer, and can exhibit excellent low-temperature output characteristics to the secondary battery.
  • the battery member for a secondary battery of the present invention can be used as a separator for a secondary battery when the base material is a separator base material, and when the base material is an electrode base material, Can be used as an electrode.
  • the substrate with a porous membrane layer included in the battery member for a secondary battery according to the present invention has a porous membrane layer formed on at least one surface of the substrate.
  • the porous film layer is a layer of a porous film formed on a separator substrate or an electrode substrate, and is for improving heat resistance, strength, and the like.
  • the porous membrane layer usually contains non-conductive inorganic particles, a binder for the porous membrane layer, and an optional additive, and is formed on a separator substrate or an electrode substrate, for example, by a method described below. Can be.
  • the porous membrane layer usually has a surface roughness Ra of 0.1 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Ra of the porous membrane layer is preferably 0.15 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, preferably 1.0 ⁇ m or less, and more preferably 0.6 ⁇ m or less. .
  • the surface roughness Ra of the porous film layer is 0.1 ⁇ m or more, the contact area between the porous film layer and the adhesive layer formed on the porous film layer is increased, so that the porous film layer and the adhesive layer.
  • the surface roughness Ra of the porous film layer is 5.0 ⁇ m or less, it is possible to prevent the organic particles contained in the adhesive layer formed on the porous film layer from entering the irregularities on the surface of the porous film layer. Can be. As a result, the adhesiveness of the organic particles can be sufficiently exhibited, and the adhesiveness between the substrate with the porous membrane layer and the member to be adhered via the adhesive layer can be enhanced. Further, since it is possible to suppress the organic particles from entering the porous membrane layer and filling the voids in the porous membrane layer, it is possible to suppress the increase in the battery resistance of the secondary battery to be manufactured, and to provide a good output to the secondary battery. Characteristics can be exhibited.
  • the separator substrate is not particularly limited, and a known separator substrate that can be used in the field of a secondary battery can be used.
  • an electrode substrate an electrode substrate in which an electrode mixture layer is formed on a current collector is usually used.
  • a current collector made of a metal material such as iron, copper, aluminum, nickel, stainless steel, titanium, tantalum, gold, or platinum can be used.
  • a current collector for the positive electrode a current collector made of aluminum is preferably used.
  • the electrode mixture layer a layer containing an electrode active material and a binder (a binder for an electrode mixture layer) can be used.
  • the electrode mixture layer is not particularly limited, and for example, an electrode mixture layer described in JP-A-2013-145763 can be used.
  • a method of forming the electrode mixture layer on the current collector a known method can be used.
  • the adhesive layer provided in the battery member for a secondary battery of the present invention is a dried product of the above-described composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • a plurality of adhesive layers are formed in a dot shape on the porous film layer of the substrate with the porous film layer provided in the battery member.
  • the dot-shaped adhesive layer is formed, for example, by discharging the composition for a secondary battery adhesive layer from a nozzle using an inkjet method.
  • the dot-shaped adhesive layer may be uniformly formed on the entire surface of the substrate with the porous film layer on which the adhesive layer is formed on the porous film layer (hereinafter, referred to as “formed surface”).
  • a plurality of dot-shaped adhesive layers may be formed so as to be arranged in a predetermined pattern such as a stripe shape, a dot shape, or a grid shape.
  • the dot-shaped adhesive layers are formed in a stripe array.
  • the cross-sectional shape of the adhesive layer is not particularly limited, and may be a convex shape, an uneven shape, or a concave shape.
  • the battery member for the secondary battery is bonded to the member to be bonded via the adhesive layer. From the viewpoint of firmly adhering, it is preferable to have an uneven shape.
  • the cross-sectional shape of the adhesive layer can be changed, for example, by adjusting the drying conditions when forming the adhesive layer using the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • the formation amount of the adhesive layer is preferably 0.01 g / m 2 or more and 10 g / m 2 or less, more preferably 0.03 g / m 2 or more and 5 g / m 2 or less, and more preferably 0.05 g / m 2 or less. It is particularly preferred m is 2 or more 0.5 g / m 2 or less.
  • the formation amount of the adhesive layer is 0.01 g / m 2 or more, the secondary battery member and the member to be bonded can be more firmly bonded to each other through the adhesive layer.
  • the term “adhesive layer formation amount” refers to the amount of the secondary battery adhesive layer composition necessary to form an adhesive layer formed per unit area of the formation surface. The amount of the adhesive layer formed is calculated by dividing the mass of the secondary battery adhesive layer composition required for the adhesive layer formed on the formation surface by the area of the formation surface on which the adhesive layer is formed. Can be.
  • the size of one dot formed on the formation surface is 25 ⁇ m. preferably 2 or more, more preferably 50 [mu] m 2 or more, still more preferably 100 [mu] m 2 or more, preferably 250000Myuemu 2 or less, more preferably 200000Myuemu 2 or less, 100000 2 below Is more preferable. If the size of one dot is 25 ⁇ m 2 or more, the battery member for a secondary battery and the member to be bonded can be more firmly bonded via the bonding layer.
  • the size of one dot is 250,000 ⁇ m 2 or less, a battery member for a secondary battery can be manufactured efficiently.
  • the above formation area can be adjusted by changing the amount, shape, and range of the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention to be supplied to the formation surface. Specifically, for example, when an adhesive layer is formed by an inkjet method using the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention, the composition for a secondary battery adhesive layer from a nozzle of an inkjet head is used. It can be adjusted by changing the gradation of the ejection of the object (the number of ejections at the same point).
  • Method of manufacturing battery member for non-aqueous secondary battery The method of manufacturing a battery member for a non-aqueous secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “method of manufacturing a battery member for a secondary battery”) is the above-described battery for a secondary battery of the present invention. This is a method for manufacturing a member.
  • the method for manufacturing a battery member for a secondary battery according to the present invention includes the method according to the present invention, wherein a porous film layer is formed on at least one surface of the substrate, A coating step of applying the composition for a secondary battery adhesive layer by an inkjet method, and a drying step of drying the composition for a secondary battery adhesive layer applied on the porous membrane layer to form an adhesive layer Including.
  • the method for producing a battery member for a secondary battery of the present invention may optionally include, before the coating step, a step of producing a substrate with a porous membrane layer for producing a substrate with a porous membrane layer.
  • a porous film layer is formed on at least one surface of the substrate to produce a substrate with a porous membrane layer.
  • the substrate with a porous membrane layer can be obtained, for example, by applying the composition for a porous membrane layer to a substrate such as a separator substrate or an electrode substrate, and drying the applied composition for a porous membrane layer. .
  • composition for a porous membrane layer usually contains non-conductive inorganic particles, a polymer for a porous membrane layer, a solvent such as an organic solvent and water, and may optionally contain other components.
  • non-conductive inorganic particles contained in the composition for the porous membrane layer particles that are stably present under the use environment of the secondary battery and are preferably composed of an inorganic material that is electrochemically stable, Particles are more preferred.
  • the non-conductive inorganic particles include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al (OH) 3 )), silicon oxide, and magnesium oxide (magnesia).
  • inorganic oxide particles are preferable as the non-conductive inorganic particles, and alumina particles, boehmite particles, and titanium oxide particles are more preferable. Note that these particles may be subjected to element substitution, surface treatment, solid solution formation, and the like as necessary. In addition, one type of these particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the density of the non-conductive inorganic particles is preferably at least 3.0 g / cm 3, more preferably at least 3.5 g / cm 3 , and at most 6.0 g / cm 3. More preferably, it is 5.0 g / cm 3 or less.
  • the density of the non-conductive inorganic particles is equal to or higher than the above lower limit, the density of the porous membrane layer can be sufficiently increased.
  • the density of the non-conductive inorganic particles is equal to or less than the upper limit, the low-temperature output characteristics of the secondary battery including the battery member having the porous film layer can be further improved.
  • the “density of the non-conductive inorganic particles” refers to a true density measured at a temperature of 25 ° C. using a gas phase substitution method.
  • the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.8 ⁇ m or less. More preferably, there is.
  • the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles is equal to or greater than the lower limit, the Gurley value of the porous membrane layer is suppressed from increasing (that is, the ionic conductivity is reduced), and the battery member having the porous membrane layer , The low-temperature output characteristics of the secondary battery having the above characteristics can be further improved.
  • the volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles is equal to or less than the above upper limit, when the electrode substrate is used as the substrate, the non-conductive inorganic particles favorably adsorb the polymer for the porous membrane layer.
  • the “volume average particle diameter of the non-conductive inorganic particles” is defined as the cumulative volume calculated from the smaller diameter side in the particle diameter distribution (volume basis) measured by a laser diffraction method according to JIS Z8825. It refers to the particle size (D50) that results in 50%.
  • the polymer for the porous membrane layer contained in the composition for the porous membrane layer holds the components contained in the porous membrane layer so as not to be detached from the porous membrane layer.
  • the polymer for the porous membrane layer for example, the polymer described in JP-A-2017-084589 can be suitably used.
  • the polymer for a porous membrane layer can be prepared with reference to the method for preparing a polymer described in the publication.
  • the amount of the polymer for a porous membrane layer contained in the composition for a porous membrane layer is preferably at least 0.1 part by mass, and more preferably at least 0.5 part by mass, per 100 parts by mass of the non-conductive inorganic particles. Parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, still more preferably 5 parts by mass or less, more preferably 4 parts by mass or less, and more preferably 2.5 parts by mass or less. Is more preferred. When the content of the polymer for the porous membrane layer is within the above range, the viscosity of the composition for the porous membrane layer is set to an appropriate size, and the dispersibility and coatability of the composition for the porous membrane layer are further improved. Can be.
  • the content of the polymer for a porous membrane layer is equal to or more than the above lower limit, the powder falling resistance of the porous membrane layer can be sufficiently improved. Further, when the content of the polymer for a porous membrane layer is equal to or less than the above upper limit, when an electrode substrate is used as a substrate, it is possible to suppress an increase in internal resistance of a battery member, and to reduce a low temperature of a secondary battery. Output characteristics can be sufficiently improved.
  • the organic solvent contained in the composition for a porous membrane layer is not particularly limited.
  • the composition for a porous membrane layer may contain any other components in addition to the above-described components.
  • the other components are not particularly limited as long as they do not affect the battery reaction, and known components can be used. These other components may be used alone or in combination of two or more. Examples of the other components include the above-mentioned additives that can be included in the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention.
  • composition for the porous membrane layer is not particularly limited, but usually, the above-described non-conductive inorganic particles, the polymer for the porous membrane layer, the organic solvent, and other materials used as necessary.
  • the mixing method is not particularly limited. However, in order to efficiently disperse and mix the components, mixing is usually performed using a disperser as a mixing device.
  • the water used for preparing the polymer for a porous membrane layer is mixed with an organic solvent. Alternatively, it may be removed by mixing a water dispersion of the polymer for a porous membrane layer with an organic solvent and then evaporating water.
  • composition for porous membrane layer ⁇ Application of composition for porous membrane layer
  • the method for applying the composition for a porous membrane layer described above on a substrate of a separator substrate or an electrode substrate is not particularly limited, for example, a doctor blade method, a reverse roll method, a direct roll method, A gravure method, an extrusion method, a brush coating method, or the like can be used.
  • the method for drying the composition for a porous membrane layer applied on a substrate is not particularly limited, and a known method can be used.
  • a drying method for example, a drying method using warm air, hot air, or low-humidity air, a vacuum drying method, or a drying method using irradiation with infrared rays or electron beams can be used.
  • the drying conditions are not particularly limited, but the drying temperature is preferably 50 to 150 ° C., and the drying time is preferably 5 to 30 minutes.
  • the thickness of the porous membrane layer formed by drying the composition for a porous membrane layer is not particularly limited, but is preferably 0.3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the porous membrane layer is 0.3 ⁇ m or more, the heat resistance and strength of the porous membrane layer can be further improved.
  • the thickness of the porous membrane layer is 10 ⁇ m or less, excellent rate characteristics can be exhibited in the secondary battery.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention is provided on the porous membrane layer of the substrate with a porous membrane layer obtained as described above. Coating is performed by an inkjet method.
  • the conditions of the ink jet or the like are not particularly limited as long as the composition for a secondary battery adhesive layer can be applied, and may be appropriately adjusted according to the desired properties (formed amount, formed area, and the like) of the obtained adhesive layer. However, it is preferable that the composition for a secondary battery adhesive layer can be applied in a dot shape.
  • the drying step the composition for a secondary battery adhesive layer applied on the porous membrane layer is dried. Thereby, for example, a plurality of dot-shaped adhesive layers are formed on the porous membrane layer base material.
  • the drying of the composition for a secondary battery adhesive layer is not particularly limited, and can be performed using a heating device such as a heater, a dryer, or a heat roller.
  • the temperature at the time of drying the porous membrane layer coated with the composition for a secondary battery adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 0 ° C or higher, and more preferably 10 ° C or higher.
  • the temperature is more preferably 15 ° C. or higher, further preferably 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, even more preferably 100 ° C. or lower.
  • the temperature at the time of drying is 0 ° C. or higher, the drying rate can be sufficiently increased and the battery member for a secondary battery can be efficiently manufactured.
  • the temperature at the time of drying is set to 200 ° C. or less, the shape of the adhesive layer obtained after drying can be made good, and the battery member provided with the porous membrane layer can be satisfactorily bonded to another battery member. .
  • the method for producing a laminate for a non-aqueous secondary battery according to the present invention includes the method according to the present invention, wherein the porous film layer is formed on at least one surface of the substrate.
  • the above-described composition for a secondary battery adhesive layer of the present invention described above is coated on a porous film layer of a substrate with a porous film layer having a porous film layer formed on at least one surface of the substrate by an inkjet method.
  • the substrate with a porous membrane layer is not particularly limited, and the substrate with a porous membrane layer described in the section of “Battery member for secondary battery” can be used.
  • the conditions of the ink jet or the like the conditions described in the section of “Method for Manufacturing Battery Member for Secondary Battery” can be adopted.
  • the separator substrate or the electrode substrate as the substrate, the separator substrate or the electrode substrate described in the section of “Battery member for secondary battery” can be used as the substrate.
  • the composition for a secondary battery adhesive layer applied on the porous membrane layer is dried to form an adhesive layer.
  • the drying of the composition for a secondary battery adhesive layer is not particularly limited, and the drying method and the drying time described in the section of “Method for Manufacturing Battery Member for Secondary Battery” can be employed.
  • the bonding step the base material with the porous membrane layer and the member to be bonded are bonded via the bonding layer formed on the porous membrane layer of the base material with the porous membrane layer.
  • the bonding method is not particularly limited.
  • the bonding method can be performed by pressing the substrate with the porous membrane layer and the member to be bonded, which are overlapped via the bonding layer.
  • an electrode positive electrode or negative electrode
  • the method for producing a non-aqueous secondary battery of the present invention is characterized by using the laminate for a non-aqueous secondary battery manufactured by the above-described method for producing a laminate for a non-aqueous secondary battery.
  • the non-aqueous secondary battery obtained by the production method of the present invention includes, for example, a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution, and the positive electrode and the separator, and / or the negative electrode and the separator are It is bonded via an adhesive layer formed on the porous film layer by an inkjet method.
  • non-aqueous secondary battery of the present invention can be used as a positive electrode and a separator bonded through an adhesive layer on a porous membrane layer, and / or as a negative electrode and a separator bonded through an adhesive layer on a porous membrane layer. And the above-described laminate for a non-aqueous secondary battery is used.
  • the non-aqueous secondary battery of the present invention uses the non-aqueous secondary battery adhesive layer composition of the present invention to form an adhesive layer in which a separator and an electrode (a positive electrode or a negative electrode) are formed on a porous membrane layer. It is excellent in low-temperature output characteristics because it is firmly adhered through the substrate.
  • a positive electrode, a negative electrode, a separator, and the like are used in addition to the above-described laminate for a non-aqueous secondary battery (for example, a positive electrode substrate and a separator substrate are bonded via a porous membrane layer).
  • the known positive electrode, negative electrode, and separator used in a non-aqueous secondary battery are used as the positive electrode, the negative electrode, and the separator.
  • the electrolytic solution a known electrolytic solution used in a non-aqueous secondary battery can be used as the electrolytic solution.
  • an organic electrolyte obtained by dissolving a supporting electrolyte in an organic solvent is usually used.
  • a lithium salt can be used as a supporting electrolyte.
  • the lithium salt for example, LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, CF 3 COOLi, (CF 3 CO) 2 NLi , (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and the like.
  • LiPF 6 , LiClO 4 , and CF 3 SO 3 Li are preferable, and LiPF 6 is particularly preferable because they are easily soluble in a solvent and show a high degree of dissociation.
  • One type of electrolyte may be used alone, or two or more types may be used in combination at an arbitrary ratio. In general, the higher the dissociation degree of the supporting electrolyte, the higher the lithium ion conductivity tends to be. Therefore, the lithium ion conductivity can be adjusted depending on the type of the supporting electrolyte.
  • the organic solvent used for the electrolytic solution is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte.
  • the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present invention is, for example, a non-aqueous secondary battery laminate or a non-aqueous secondary battery manufactured by manufacturing the above-described non-aqueous secondary battery laminate of the present invention.
  • the laminate for the positive electrode, the negative electrode and the separator other than the laminate for the non-aqueous secondary battery and the laminate for the non-aqueous secondary battery are wound into a battery container according to the shape of the battery as necessary, folded, etc., and placed in a battery container. It can be manufactured by injecting an electrolytic solution and sealing it.
  • the secondary battery of the present invention may be provided with a fuse, an overcurrent prevention element such as a PTC element, an expanded metal, a lead plate, etc., as necessary, in order to prevent an internal pressure rise, overcharge / discharge, etc. May be provided.
  • the shape of the secondary battery may be, for example, any of a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and the like.
  • ⁇ Electrolyte swelling degree> Using the monomers and various additives used to form the core and shell portions of the organic particles, under the same polymerization conditions as those for the core and shell portions, the polymer of the core portion and the shell portion are used. An aqueous dispersion containing the polymer was prepared. This aqueous dispersion is placed in a petri dish made of polytetrafluoroethylene, dried at 25 ° C. for 48 hours, and the powder obtained by drying is hot-pressed at 200 ° C. to obtain a 0.5 mm thick film. Was. The obtained film was cut into 1 cm square to form a test piece, and the weight W2 (g) of the test piece was measured.
  • Electrolyte swelling degree (times) W3 / W2
  • An electrolytic solution obtained by dissolving LiPF 6 as a supporting electrolyte at a concentration of 1 mol / L in a mixed solvent obtained by mixing was used.
  • ⁇ Glass transition temperature (Tg)> Using the monomers and various additives used to form the core and shell portions of the organic particles, under the same polymerization conditions as the polymerization conditions of the core and shell portions, the polymer (polymer of the core portion, An aqueous dispersion containing the polymer in the shell portion) was prepared and dried to obtain a measurement sample (1). Further, an aqueous dispersion containing another binder was prepared and dried to obtain a measurement sample (2). 10 mg of each measurement sample is weighed into an aluminum pan, and a differential thermal analysis measurement apparatus (“EXSTAR DSC6220” manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.) uses an empty aluminum pan as a reference and has a measurement temperature range of ⁇ 100 ° C.
  • EXSTAR DSC6220 manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.
  • the measurement was carried out at a heating rate of 10 ° C./min under the conditions specified in JIS Z 8703, and a differential scanning calorimetry (DSC) curve was obtained.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the core-shell ratio of the organic particles was measured according to the following procedure.
  • the prepared organic particles were sufficiently dispersed in a visible light curable resin ("D-800" manufactured by JEOL Ltd.), and then embedded to obtain a block piece containing the organic particles.
  • the obtained block piece was cut into a 100 nm-thick flake using a microtome equipped with a diamond blade to prepare a measurement sample.
  • the measurement sample was stained using ruthenium tetroxide.
  • the stained measurement sample was set in a transmission electron microscope (“JEM-3100F” manufactured by JEOL Ltd.), and a photograph of the cross-sectional structure of the organic particles was taken at an acceleration voltage of 80 kV.
  • the magnification of the electron microscope was set so that the cross section of one organic particle was included in the visual field. Thereafter, the cross-sectional structure of the photographed organic particles was observed, and the average thickness of the shell portion of the organic particles was measured according to the following procedure according to the observed configuration of the shell portion.
  • ⁇ Measurement of average thickness of shell part >> The average thickness of the shell portion was determined by observing the cross-sectional structure of the organic particles using a transmission electron microscope (TEM). Specifically, the maximum thickness of the shell portion in the cross-sectional structure of the organic particles is measured using a TEM, and the average value of the maximum thickness of the shell portion of arbitrarily selected 20 or more organic particles is calculated as the average thickness of the shell portion.
  • TEM transmission electron microscope
  • the shell portion is composed of polymer particles, and the particles constituting the shell portion do not overlap each other in the radial direction of the organic particles, and the particles of the polymer constitute the shell portion in a single layer.
  • the number average particle diameter of the particles constituting the shell was defined as the average thickness of the shell.
  • the core-shell ratio of the organic particles was determined by dividing the measured average thickness of the shell portion by the volume average particle diameter (D50) of the organic particles.
  • the covering ratio Rc is measured for arbitrarily selected 20 organic particles, and an average value thereof is defined as an average ratio at which the outer surface of the core portion of the organic particles is covered with the shell portion. The coverage was taken.
  • ⁇ Surface tension of composition for secondary battery adhesive layer The prepared composition for a secondary battery adhesive layer was poured onto a glass Petri dish. Then, the surface tension was measured by a plate method using a platinum plate. The measurement is performed twice using a fully automatic surface tension meter “CBVP-Z” manufactured by Kyowa Interface Science, and the average value of the surface tension is determined from the measured values, and the average value is used as the composition for a secondary battery adhesive layer. Surface tension.
  • nozzle clogging suppression The composition for the adhesive layer of a secondary battery was discharged using an ink jet type slurry feeder equipped with an ink jet head (“KM1024 Shea Mode Type” manufactured by Konica Corporation) under conditions that the flight speed was 6 to 10 m / sec. After stopping the discharge, the nozzle was allowed to stand, and clogging of the nozzle was evaluated based on the following criteria depending on whether re-discharge was possible. The longer the standing time, the better the ejection property. A: Re-discharge was possible even when the standing time was 30 minutes or more.
  • Re-discharge was possible when the standing time was less than 20 minutes, but re-discharge was not possible due to clogging of the nozzle when the time was 20 minutes or more and less than 30 minutes.
  • C Re-discharge was possible when the standing time was less than 10 minutes, but re-discharge was not possible due to clogging of the nozzle when the time was 10 minutes or more and less than 20 minutes.
  • D Re-discharge was not possible due to clogging of the nozzle when the standing time was less than 10 minutes.
  • a cellophane tape was attached to the obtained laminate A on the surface of the electrode (negative electrode) with the current collector side of the electrode (negative electrode) facing down.
  • a cellophane tape specified in JIS Z1522 was used.
  • the cellophane tape was fixed on a horizontal test stand. Then, the stress when one end of the separator was pulled vertically upward at a pulling speed of 50 mm / min and peeled off was measured. This measurement was performed six times in total, the average value of the stress was determined as the peel strength, and the adhesion between the separator substrate and the electrode (negative electrode) via the adhesive layer was evaluated according to the following criteria.
  • peel strength peel strength of 1.5 N / m or more
  • B peel strength of 1.0 N / m or more and less than 1.5 N / m
  • C peel strength of 0.5 N / m or more and less than 1.0 N / m
  • D peel strength Less than 0.5 N / m
  • Adhesion B (Dry Adhesion between Separator with Porous Membrane Layer and Electrode)> A cellophane tape was attached to the surface of the obtained laminate B with the current collector side of the electrode (negative electrode) facing down. At this time, a cellophane tape specified in JIS Z1522 was used. The cellophane tape was fixed on a horizontal test stand. Then, the stress when one end of the separator with a porous membrane layer was pulled vertically upward at a pulling speed of 50 mm / min and peeled off was measured.
  • Discharge capacity retention rate is 80% or more
  • Example 1 ⁇ Preparation of organic particles having a core-shell structure>
  • 88 parts of styrene as an aromatic vinyl monomer, 6 parts of n-butyl acrylate as a (meth) acrylate monomer, and an acid group-containing unit were placed in a 5 MPa pressure container equipped with a stirrer.
  • composition for secondary battery adhesive layer 100 parts of an aqueous dispersion of organic particles having a core-shell structure obtained as described above (corresponding to solid content), and 15 parts of an aqueous dispersion of other binder (acrylic polymer) (corresponding to solid content) Were mixed in a stirred vessel.
  • composition for porous membrane layer > 100 parts of alumina (“AKP3000” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., volume average particle size: 0.5 ⁇ m) as non-conductive particles, and ammonium polycarboxylate (“Aron A-6114” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) as a dispersant. 1.0 part and water were mixed. The amount of water was adjusted so that the solid content concentration became 50%. The mixture was processed using a medialess dispersion device to disperse the alumina.
  • the redispersed composition for a porous membrane layer was applied onto one surface of a separator substrate by a gravure coater (application speed: 20 m / min) so that the thickness after drying was 2.5 ⁇ m. .
  • the separator substrate coated with the composition for a porous membrane layer is dried in a drying oven at 50 ° C. and wound up to form a porous membrane layer on one surface of the separator substrate. A separator was obtained.
  • the obtained positive electrode slurry composition was applied on a 20 ⁇ m-thick aluminum foil as a current collector by a comma coater so that the film thickness after drying was about 150 ⁇ m, and dried to obtain a positive electrode raw material. I got The drying was performed by transporting the aluminum foil at a speed of 0.5 m / min in a 60 ° C. oven for 2 minutes. Then, the positive electrode raw material was rolled by a roll press to obtain a positive electrode having a positive electrode mixture layer having a thickness of 95 ⁇ m.
  • the mixture was cooled, the reaction was stopped, and a mixture containing a binder for a negative electrode mixture layer (SBR) was obtained.
  • a 5% aqueous sodium hydroxide solution was added to the mixture containing the binder for the negative electrode mixture layer to adjust the pH to 8, and then unreacted monomers were removed by distillation under reduced pressure with heating. Thereafter, the mixture was cooled to 30 ° C. or lower to obtain an aqueous dispersion containing a binder for a negative electrode mixture layer.
  • composition for the secondary battery adhesive layer was jetted onto the porous membrane layer of the separator with the porous membrane layer by using an inkjet-type slurry feeder equipped with an inkjet head (“KM1024 (Shear mode type)” manufactured by Konica Corporation). Is discharged under the condition of 6 to 10 m / sec, and after drying, a plurality of dot-shaped adhesive layers are applied on the separator with the porous membrane layer so that the application amount (formation amount) is 0.15 g / m 2.
  • the size of one dot formed was 15000 ⁇ m 2.
  • An aluminum packaging exterior was prepared as the exterior of the battery.
  • a positive electrode for a secondary battery was obtained by cutting the positive electrode manufactured as described above into a square of 4.6 cm ⁇ 4.6 cm. Further, the separator with a porous membrane layer produced as described above was cut into a 5.2 cm ⁇ 5.2 cm square, which was used as a secondary battery separator. Further, a negative electrode for a secondary battery was obtained by cutting the above negative electrode into a square of 5 cm ⁇ 5 cm. Then, the positive electrode for a secondary battery was disposed inside the aluminum packaging material so that the surface on the current collector side was in contact with the aluminum packaging material.
  • a secondary battery separator was disposed on the surface of the positive electrode mixture layer of the secondary battery positive electrode such that the surface of the porous membrane layer on which the adhesive layer was formed was in contact with the secondary battery positive electrode.
  • the negative electrode for a secondary battery was disposed on the separator for a secondary battery such that the surface of the negative electrode mixture layer side faced the separator.
  • the aluminum packaging exterior was closed by heat sealing at 150 ° C. to produce a lithium ion secondary battery as a secondary battery.
  • the low-temperature output characteristics of this lithium ion secondary battery were evaluated. Table 1 shows the results.
  • Example 2 In the preparation of the composition for a secondary battery adhesive layer, a core-shell structure was obtained in the same manner as in Example 1, except that the monomers used for forming the core part and the shell part of the organic particles were changed as shown in Table 1.
  • Organic particles, other binders, composition for secondary battery adhesive layer, composition for porous membrane layer, separator with porous membrane layer, separator with porous membrane layer having adhesive layer formed, positive electrode, negative electrode, laminate A , A laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 3 Organic particles having a core-shell structure and other binders were prepared in the same manner as in Example 1 except that in preparing the composition for a secondary battery adhesive layer, the cellulose nanofiber as the thixotropic agent was replaced with 0.3 part of carboxymethylcellulose.
  • Adhesive, composition for secondary battery adhesive layer, composition for porous membrane layer, separator with porous membrane layer, separator with porous membrane layer formed with adhesive layer, positive electrode, negative electrode, laminate A, laminate B, and A secondary battery was prepared or manufactured.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 4 In the preparation of the composition for the secondary battery adhesive layer, the same as Example 1 except that the cellulose nanofiber as the thixotropic agent was replaced with 0.05 part of (meth) acrylic acid-based copolymer (PMAA: Polymethacrylic acid) Organic particles having a core-shell structure, other binders, a composition for a secondary battery adhesive layer, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer formed with an adhesive layer, A positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured. Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • PMAA Polymethacrylic acid
  • Example 5 A core shell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content (solid content) of an acrylic polymer as another binder was changed as shown in Table 1 in preparing the composition for a secondary battery adhesive layer.
  • Organic particles having a structure, other binders, a composition for a secondary battery adhesive layer, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer in which an adhesive layer is formed, a positive electrode, a negative electrode, A laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 6 In the preparation of the composition for an adhesive layer for a secondary battery, the content of the aqueous solution of the nonionic surfactant of the polyoxyalkylene derivative as a surface tension modifier (solid content) was changed as shown in Table 1, except that the content was changed as shown in Table 1.
  • a separator, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured. Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 7 In preparing the composition for a secondary battery adhesive layer, the content (solid content) of cellulose nanofibers as a thixotropic agent and the content (solid content) of a polyoxyalkylene derivative nonionic surfactant as a surface tension modifier
  • the organic particles having a core-shell structure, other binders, a composition for a secondary battery adhesive layer, and a composition for a porous membrane layer were prepared in the same manner as in Example 1 except that An article, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer having an adhesive layer formed thereon, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 8 Except for changing the content of cellulose nanofiber as a thixotropic agent in the preparation of the composition for a secondary battery adhesive layer, in the same manner as in Example 1, except for changing the content of the cellulose nanofiber as a thixotropic agent, other organic particles having a core-shell structure, and the like.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1 except that organic particles having a single-phase structure (non-core shell) prepared as described below were used instead of the organic particles having a core-shell structure, other binders, secondary A composition for a battery adhesive layer, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer having an adhesive layer formed thereon, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery are prepared. Or made. Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 2 An organic compound having a core-shell structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content (solid content) of the cellulose nanofiber as a thixotropic agent was changed as shown in Table 1 in preparing the composition for a secondary battery adhesive layer. Particles, other binders, a composition for a secondary battery adhesive layer, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer formed with an adhesive layer, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, A laminate B and a secondary battery were prepared or manufactured. Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 3 Except that the content (solid content) of the cellulose nanofiber as the thixotropic agent and the content (solid content) of other binders were changed as shown in Table 1 in preparing the composition for the secondary battery adhesive layer.
  • organic particles having a core-shell structure, other binders, a composition for a secondary battery adhesive layer, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, and an adhesive layer are formed.
  • a separator with a porous membrane layer, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or manufactured.
  • Table 1 shows the results.
  • Comparative Example 4 Organic particles having a core-shell structure, other binders, and a composition for a secondary battery adhesive layer were prepared in the same manner as in Example 1, except that a thixotropic agent was not used in preparing the composition for a secondary battery adhesive layer.
  • An article, a composition for a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer, a separator with a porous membrane layer having an adhesive layer formed thereon, a positive electrode, a negative electrode, a laminate A, a laminate B, and a secondary battery were prepared or produced.
  • Various measurements and evaluations were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • BA indicates n-butyl acrylate unit
  • MAA represents a methacrylic acid unit
  • ST represents a styrene unit
  • AMA indicates an allyl methacrylate unit
  • EDMA refers to ethylene glycol dimethacrylate unit
  • CNF indicates cellulose nanofiber
  • PMAA indicates a (meth) acrylic acid-based copolymer
  • CMC indicates carboxymethylcellulose
  • LS-106 indicates an aqueous solution of a nonionic surfactant of a polyoxyalkylene derivative
  • ACL indicates an acrylic polymer.
  • the organic particles having a core-shell structure, a thixotropic agent and contains water and the viscosity eta 0 at a shear rate of 100 sec -1, the viscosity versus viscosity eta 1, and the viscosity eta 1 at a shear rate of 10000 sec -1 eta
  • the adhesive formed on the porous membrane layer was used. It can be seen that the separator with the porous membrane layer and the electrode can be firmly bonded via the layer.
  • Comparative Example 2 using the composition for a secondary battery adhesive layer having a viscosity ⁇ 0 at a shear rate of 100 sec ⁇ 1 out of the predetermined range specified in the present invention, and a shear rate of 10,000 sec ⁇ 1 in Comparative example 3 is outside a predetermined range viscosity eta 1 is defined in the present invention at, it can be seen that can not be satisfactorily discharged secondary battery adhesive layer composition by an inkjet method. Furthermore, from Table 1, the composition for a secondary battery adhesive layer containing no thixotropic agent and having a ratio of the viscosity ⁇ 0 to the viscosity ⁇ 1 ( ⁇ 0 / ⁇ 1 ) is out of the predetermined range specified in the present invention. In Comparative Example 4, the separator with a porous membrane layer and the electrode could not be firmly bonded to each other via the adhesive layer formed on the porous membrane layer, and the low-temperature output characteristics of the resulting secondary battery It can be seen that is decreased.
  • an adhesive layer can be efficiently formed on a porous film layer of a substrate with a porous film layer, and a substrate with a porous film layer can be formed through the adhesive layer.
  • a composition for a secondary battery adhesive layer that can firmly adhere to a member to be adhered can be provided.
  • a battery member for a non-aqueous secondary battery which can be firmly bonded to a member to be bonded via an adhesive layer formed on a porous film layer of a substrate with a porous film layer, and a method of manufacturing the same. Can be provided.
  • a non-aqueous secondary material in which the substrate with a porous membrane layer and the member to be bonded are firmly bonded via an adhesive layer formed on the porous membrane layer of the substrate with a porous membrane layer Provided is a method for producing a laminate for a non-aqueous secondary battery, which is capable of efficiently producing a laminate for a non-aqueous secondary battery which is capable of exhibiting excellent low-temperature output characteristics for a secondary battery. Can be. Further, according to the present invention, a non-aqueous secondary battery having excellent low-temperature output characteristics can be provided.

Abstract

有機粒子、チキソ剤および水を含み、有機粒子がコア部とコア部の外表面を少なくとも部分的に覆うシェル部とを備えるコアシェル構造を有し、せん断速度100sec-1での粘度ηが10mPa・s未満、せん断速度10000sec-1での粘度ηが0.5mPa・s以上2.4mPa・s以下、粘度ηに対する粘度ηの比(η0/η)が1.2以上10以下の非水系二次電池接着層用組成物を提供する。

Description

非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法
 本発明は、非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法に関するものである。
 リチウムイオン二次電池などの非水系二次電池(以下、「二次電池」と略記する場合がある。)は、小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放電が可能という特性があり、幅広い用途に使用されている。そして、二次電池は、一般に、正極、負極、および、正極と負極とを隔離して正極と負極との間の短絡を防ぐセパレータなどの電池部材を備えている。
 そしてこのような二次電池を製造するに際し、二次電池の電池部材同士、例えば電極とセパレータを貼り合わせて二次電池用積層体とすることが従来から行われている。ここで、電池部材同士の接着は、例えば、表面に接着層を備える電池部材を製造し、当該電池部材を他の電池部材と貼り合わせることで行われる。そして、表面に接着層を備える電池部材は、接着性を有する重合体(結着材)等が溶媒中に分散および/または溶解してなる二次電池接着層用組成物を電池部材表面に塗布しその後乾燥することで、作製することができる。
 また、近年、二次電池においては、電池部材に耐熱性等の所望の性能を付与する多孔膜層を備えた電池部材が使用されている。具体的には、例えば、セパレータ基材上に多孔膜層を形成してなる多孔膜層付きセパレータや、集電体上に電極合材層を設けてなる電極基材の上に多孔膜層を形成してなる多孔膜層付き電極が、電池部材として使用されている。
 ここで、上述した二次電池接着層用組成物として、特許文献1では、有機粒子および特定の水溶性高分子を含み、所定の粘度を有する組成物が提案されている。また、特許文献2では、特定構造を有する有機粒子および結着材を含み、所定の粘度を有する組成物が提案されている。
国際公開第2017/090242号 国際公開第2016/103559号
 ここで、本発明者らは、電池部材同士を強固に接着しつつ二次電池に優れた電池特性を発揮させるべく、接着層を形成するための二次電池接着層用組成物を、微細な液滴としてノズルから吐出して電池部材表面に供給するインクジェット法に着目した。そして、本発明者らは、上記従来の二次電池接着層用組成物をインクジェット法によって多孔膜層付きセパレータの多孔膜層上に塗工することで、多孔膜層上に接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ(多孔膜層付き基材)を製造し、当該接着層を介して多孔膜層付きセパレータと電極(被接着部材)とを接着させて、二次電池を作製することを試みた。
 しかしながら、上記従来の二次電池接着層用組成物を用いてインクジェット法により多孔膜層上に形成された接着層は、接着力が低く、また、得られる二次電池は、電池抵抗が上昇し、低温出力特性が損なわれることが明らかとなった。
 そのため、インクジェット法を用いて多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着し得る非水系二次電池接着層用組成物(以下、「二次電池接着層用組成物」と略記する場合がある。)が求められていた。
 そこで、本発明は、インクジェット法を用いた場合でも、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に効率良く接着層を形成することができ、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着させ得る二次電池接着層用組成物の提供を目的とする。
 また、本発明は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して被接着部材と強固に接着され得る非水系二次電池用電池部材、および、そのような非水系二次電池用電池部材の製造方法の提供を目的とする。
 更に、本発明は、多孔膜層付き基材と被接着部材とが、インクジェット法を用いて多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して強固に接着してなる非水系二次電池用積層体であって、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させ得る非水系二次電池用積層体の製造方法と、当該製造方法によって得られる非水系二次電池用積層体を用いた非水系二次電池の提供を目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、コアシェル構造を有する有機粒子、チキソ剤および水を含み、且つ、せん断速度100sec-1での粘度ηおよびせん断速度10000sec-1での粘度ηが所定の範囲であり、且つ、粘度ηに対する粘度ηの比が所定の範囲である二次電池接着層用組成物を用いれば、インクジェット法を用いた場合でも多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を効率良く形成することができ、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着することができること、更には二次電池に優れた低温出力特性を発揮させ得ることを見出し、本発明を完成させた。
 即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池接着層用組成物は、有機粒子、チキソ剤および水を含む非水系二次電池接着層用組成物であって、前記有機粒子が、コア部と、前記コア部の外表面を少なくとも部分的に覆うシェル部とを備えるコアシェル構造を有しており、せん断速度100sec-1での粘度ηが10mPa・s未満であり、且つ、せん断速度10000sec-1での粘度ηが0.5mPa・s以上2.4mPa・s以下であり、且つ、前記粘度ηに対する前記粘度ηの比(η0/η)が1.2以上10以下であることを特徴とする。このように、コアシェル構造を有する有機粒子、チキソ剤および水を含み、且つ、せん断速度100sec-1での粘度η、せん断速度10000sec-1での粘度η、およびηに対する粘度ηの比がそれぞれ所定の範囲内の二次電池接着層用組成物であれば、インクジェット法を用いた場合であっても多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を効率良く形成することができ、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着することができ、更には、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させることができる。
 ここで、本発明の非水系二次電池接着層用組成物は、表面張力が30mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。二次電池接着層用組成物の表面張力が上記下限値以上であれば、多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより強固に接着することができ、また、二次電池の電池抵抗の上昇を抑制して、低温出力特性を向上させることができる。また、二次電池接着層用組成物の表面張力が上記上限値以下であれば、インクジェット法を用いて当該二次電池接着層用組成物を塗工する際に、インクジェットノズルから吐出される二次電池接着層用組成物の液滴が安定する。そのため、吐出のバラツキを抑制して、良好な吐出性を維持することができる。
 また、本発明の非水系二次電池接着層用組成物は、固形分濃度が30質量%以下であることが好ましい。二次電池接着層用組成物の固形分濃度が30質量%以下であれば、インクジェット法を用いて当該二次電池接着層用組成物を塗工する際に、二次電池接着層用組成物の吐出性が向上する。
 そして、本発明の非水系二次電池接着層用組成物において、前記コア部が、電解液膨潤度が5倍以上30倍以下の重合体からなり、前記シェル部が、電解液膨潤度が1倍超4倍以下の重合体からなり、そして、前記コア部を構成する重合体のガラス転移温度が-50℃以上150℃以下であり、前記シェル部を構成する重合体のガラス転移温度が、前記コア部を構成する重合体のガラス転移温度より10℃以上低いことが好ましい。コア部を構成する重合体およびシェル部を構成する重合体が、それぞれ所定の電解液膨潤度およびガラス転移温度を有することで、二次電池により優れた低温出力特性を発揮させることができ、且つ、電解液中での接着層の接着力の低下や、高温サイクル特性の低下を抑制することができる。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池用電池部材は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材と、前記多孔膜層上に形成されたドット状の複数の接着層とを備え、前記基材がセパレータ基材または電極基材であり、前記接着層が、上述したいずれかの非水系二次電池接着層用組成物の乾燥物であることを特徴とする。本発明によれば、非水系二次電池用電池部材は、上述した二次電池接着層用組成物のいずれかを乾燥してなるドット状の複数の接着層を多孔膜層上に備える多孔膜層付き基材を備えているため、当該接着層を介して被接着部材と強固に接着し、また、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させることができる。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池用電池部材の製造方法は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、上述したいずれかの非水系二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する塗工工程と、前記多孔膜層上に塗工された前記非水系二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程とを含み、前記基材がセパレータ基材または電極基材であることを特徴とする。本発明の非水系二次電池用電池部材の製造方法によれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して被接着部材と強固に接着し、また、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させることができる二次電池用電池部材を効率的に製造することができる。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池用積層体の製造方法は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、上述したいずれかの非水系二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する塗工工程と、前記多孔膜層上に塗工された前記非水系二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程と、前記接着層を介して前記多孔膜層付き基材と被接着部材とを接着する接着工程とを含み、前記基材がセパレータ基材または電極基材であることを特徴とする。このように、上述した二次電池接着層用組成物を用いて多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を形成し、形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを接着すれば、多孔膜層付き基材と被接着部材とが強固に接着されてなる非水系二次電池用積層体を製造することができる。
 また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の非水系二次電池の製造方法は、上述した非水系二次電池用積層体の製造方法により得られる非水系二次電池用積層体を用いることを特徴とする。このように、上述した本発明の非水系二次電池の製造方法により得られる非水系二次電池用積層体を用いれば、低温出力特性に優れる二次電池を効率的に製造することができる。
 本発明によれば、インクジェット法を用いた場合でも、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を効率良く形成することができ、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着させ得る二次電池接着層用組成物を提供することができる。
 また、本発明によれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して被接着部材と強固に接着され得る非水系二次電池用電池部材およびその製造方法を提供することができる。
 更に、本発明によれば、多孔膜層付き基材と被接着部材とが多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して強固に接着されてなる非水系二次電池用積層体であって、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させ得る非水系二次電池用積層体の製造方法を提供することができる。
 そして、本発明によれば、低温出力特性に優れる非水系二次電池の製造方法を提供することができる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
 ここで、本発明の非水系二次電池接着層用組成物は、例えば、インクジェット法を用いて多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を形成し、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と、被接着部材とを接着させる際の接着材料として用いることができる。具体的には、本発明の二次電池接着層用組成物は、非水系二次電池用電池部材、非水系二次電池用積層体、および二次電池の製造に用いることができる。
(非水系二次電池接着層用組成物)
 本発明の二次電池接着層用組成物は、有機粒子、チキソ剤および水を含有し、任意に、その他の成分を含み得るスラリー組成物である。そして、二次電池接着層用組成物は、有機粒子がコアシェル構造を有していること、せん断速度100sec-1での粘度η、せん断速度10000sec-1での粘度η、および粘度ηに対する粘度ηの比がそれぞれ所定の範囲内であることを必要とする。
<有機粒子>
 ここで、二次電池接着層用組成物に含有される有機粒子は、セパレータや電極などの電池部材同士を接着させる接着層中の結着材として機能する成分である。結着材として、コアシェル構造を有する有機粒子を用いることで、接着層を介して電池部材同士を強固に接着することができる。
<<コアシェル構造>>
 そして、有機粒子は、コア部と、コア部の外表面を覆うシェル部とを備えるコアシェル構造を有している。シェル部は、コア部の外表面の全体を覆っていてもよいし、コア部の外表面を部分的に覆っていてもよい。なお、外観上、コア部の外表面がシェル部によって完全に覆われているように見える場合であっても、シェル部の内外を連通する孔が形成されていれば、そのシェル部はコア部の外表面を部分的に覆うシェル部である。従って、例えば、シェル部の外表面(即ち、有機粒子の周面)からコア部の外表面まで連通する細孔を有するシェル部を備える有機粒子は、シェル部がコア部の外表面を部分的に覆う有機粒子に該当する。
<<コア部>>
[電解液膨潤度]
 そして、コア部を構成する重合体の電解液膨潤度は、好ましくは5倍以上であり、より好ましくは7倍以上であり、更に好ましくは9倍以上であり、好ましくは30倍以下であり、より好ましくは25倍以下であり、更に好ましくは20倍以下であり、特に好ましくは10倍以下である。コア部を構成する重合体の電解液膨潤度が上記範囲内であれば、本発明の二次電池接着層用組成物をインクジェット法に用いた場合でも、形成された接着層の接着力が電解液中で低下するのを抑制することができ、また、二次電池の高温サイクル特性の低下を抑制することができる。更に、コア部を構成する重合体の電解液膨潤度が上記下限値以上であれば、二次電池の低温出力特性をより向上させることができる。
 なお、本発明において、「電解液膨潤度」は、本明細書の実施例に記載の測定方法を用いて測定することができる。
 また、コア部を構成する重合体の電解液膨潤度は、例えば、コア部を構成する重合体の調製に用いる単量体の種類や割合を変更することにより、調整することができる。
[ガラス転移温度(Tg)]
 ここで、コア部を構成する重合体のガラス転移温度(Tg)は、-50℃以上であることが好ましく、-20℃以上であることがより好ましく、10℃以上であることが更に好ましく、50℃以上であることが特に好ましく、150℃以下であることが好ましく、140℃以下であることがより好ましく、130℃以下であることが更に好ましく、100℃以下であることが特に好ましい。コア部を構成する重合体のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、本発明の二次電池接着層用組成物をインクジェット法に用いた場合でも、形成された接着層を介して電池部材同士を一層強固に接着させることができ、また、低温出力特性を向上させることができる。一方、コア部を構成する重合体のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、二次電池の高温サイクル特性を向上させることができ、また、電解液中での接着層の接着力の低下を防ぐことができる。
 なお、本発明において、「ガラス転移温度」は、本明細書の実施例に記載の測定方法を用いて測定することができる。
 また、コア部を構成する重合体のガラス転移温度は、例えば、コア部を構成する重合体の調製に用いる単量体の種類や割合を変更することにより、調整することができる。
[組成]
 ここで、コア部を構成する重合体を調製するために用いる単量体としては、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩化ビニル系単量体;酢酸ビニル等の酢酸ビニル系単量体;スチレン、α-メチルスチレン、スチレンスルホン酸、ブトキシスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル単量体;ビニルアミン等のビニルアミン系単量体;N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド等のビニルアミド系単量体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-ブチルアクリレート等のブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル単量体;アクリルアミド、メタクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の(メタ)アクリロニトリル単量体;2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、2-(パーフルオロブチル)エチルアクリレート等のフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル単量体;マレイミド;フェニルマレイミド等のマレイミド誘導体などが挙げられる。また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 なお、本発明において、(メタ)アクリルとは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味し、(メタ)アクリロニトリルとは、アクリロニトリルおよび/またはメタクリロニトリルを意味する。
 これらの単量体の中でも、コア部を構成する重合体の調製に用いられる単量体としては、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより強固に接着させる観点から、芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体の少なくとも一方を用いることが好ましく、芳香族ビニル単量体と(メタ)アクリル酸エステル単量体の双方を用いることがより好ましい。即ち、コア部の重合体は、芳香族ビニル単量体単位と(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の少なくとも一方を含むことが好ましく、芳香族ビニル単量体単位と(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の双方を含むことがより好ましい。
 なお、本発明において、「単量体単位を含む」とは、「その単量体を用いて得た重合体中に単量体由来の繰り返し単位が含まれている」ことを意味する。
 そして、コア部を構成する重合体における芳香族ビニル単量体単位の割合は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを更に強固に接着させる観点から、コア部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、75質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。
 また、コア部を構成する重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させる観点から、コア部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、4質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。
 なお、本発明において、各「単量体単位の含有割合」は、H-NMRなどの核磁気共鳴(NMR)法を用いて測定することができる。
 また、コア部を構成する重合体は、酸基含有単量体単位を含みうる。ここで、酸基含有単量体単位を形成しうる酸基含有単量体としては、酸基を有する単量体、例えば、カルボン酸基を有する単量体、スルホン酸基を有する単量体、リン酸基を有する単量体が挙げられる。
 そして、カルボン酸基を有する単量体としては、例えば、モノカルボン酸、ジカルボン酸などが挙げられる。モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などが挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが挙げられる。
 また、スルホン酸基を有する単量体としては、例えば、ビニルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、(メタ)アクリル酸-2-スルホン酸エチル、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-アリロキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸などが挙げられる。
 更に、リン酸基を有する単量体としては、例えば、リン酸-2-(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸メチル-2-(メタ)アクリロイルオキシエチル、リン酸エチル-(メタ)アクリロイルオキシエチルなどが挙げられる。
 なお、本発明において、(メタ)アリルとは、アリルおよび/またはメタリルを意味し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイルおよび/またはメタクリロイルを意味する。
 これらの中でも、酸基含有単量体としては、カルボン酸基を有する単量体が好ましく、中でもモノカルボン酸がより好ましく、(メタ)アクリル酸が更に好ましい。
 そして、酸基含有単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 また、コア部を構成する重合体における酸基含有量体単位の割合は、コア部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.1質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。酸基含有量体単位の割合を上記範囲に収めることにより、有機粒子の調製時に、コア部を構成する重合体の分散性を高め、コア部を構成する重合体の外表面に対し、コア部の外表面を部分的に覆うシェル部を形成し易くすることができる。
 そして、コア部を構成する重合体は、水酸基含有単量体単位を含んでいてもよい。
 水酸基含有単量体単位を形成しうる水酸基含有単量体としては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 また、コア部を構成する重合体における水酸基含有単量体単位の割合は、コア部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.1質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。水酸基含有単量体単位の割合を上記範囲に収めることにより、有機粒子の調製時に、コア部を構成する重合体の分散性を高め、コア部を構成する重合体の外表面に対し、コア部の外表面を少なくとも部分的に覆うシェル部を形成し易くすることができる。
 また、コア部を構成する重合体は、上記単量体単位に加え、架橋性単量体単位を含んでいることが好ましい。ここで、架橋性単量体単位を形成しうる架橋性単量体とは、加熱またはエネルギー線の照射により、重合中または重合後に架橋構造を形成しうる単量体である。コア部を構成する重合体が架橋性単量体単位を含むことにより、有機粒子の電解液膨潤度を、好適な範囲に容易に収めることができる。
 架橋性単量体としては、例えば、当該架橋性単量体に2個以上の重合反応性基を有する多官能単量体が挙げられる。このような多官能単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、1,3-ブタジエン、イソプレン、アリルメタクリレート等のジビニル単量体;エチレンジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート等のジ(メタ)アクリル酸エステル単量体;トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等のトリ(メタ)アクリル酸エステル単量体;アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を含有するエチレン性不飽和単量体;γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、有機粒子の電解液膨潤度を容易に制御する観点から、ジ(メタ)アクリル酸エステル単量体がより好ましい。また、これらは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 また、コア部を構成する重合体における架橋性単量体単位の割合は、コア部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることが更に好ましく、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。架橋性単量体単位の割合を上記範囲に収めることにより、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させつつ、有機粒子の電解液膨潤度を制御して二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。
<<シェル部>>
[電解液膨潤度]
 また、シェル部の電解液膨潤度は、好ましくは1倍を超えることであり、より好ましくは1.1倍以上であり、更に好ましくは1.3倍以上であり、好ましくは4倍以下であり、より好ましくは3.5倍以下であり、更に好ましくは3.0倍以下である。シェル部の電解液膨潤度が上記範囲内であれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層の接着力が電解液中で低下するのを抑制することができ、また、二次電池の高温サイクル特性の低下を抑制することができる。また、シェル部を構成する重合体の電解液膨潤度が1倍を超えれば、二次電池の低温出力特性を更に一層向上させることができる。
 なお、シェル部を構成する重合体の電解液膨潤度は、例えば、シェル部を構成する重合体の調製に用いる単量体の種類や割合を変更することにより、調整することができる。
[ガラス転移温度(Tg)]
 また、シェル部を構成する重合体のガラス転移温度(Tg)は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させる観点から、上述したコア部を構成する重合体のガラス転移温度よりも、10℃以上低いことが好ましく、30℃以上低いことがより好ましく、50℃以上低いことが更に好ましい。シェル部を構成する重合体のガラス転移温度がコア部を構成する重合体のガラス転移温度よりも10℃以上低ければ、本発明の二次電池接着層用組成物を用いてインクジェット法により多孔膜層上に接着層を形成した際に、形成された接着層の接着力が低下するのを抑制して、二次電池に更に一層優れた低温力特性を発揮させることができる。
[組成]
 また、シェル部を構成する重合体を調製するために用いる単量体としては、例えば、コア部を構成する重合体を製造するために用いうる単量体として例示した単量体と同様の単量体が挙げられる。また、このような単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 これらの単量体の中でも、シェル部を構成する重合体の調製に用いられる単量体としては、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させる観点から、(メタ)アクリル酸エステル単量体と芳香族ビニル単量体の少なくとも一方を用いることが好ましく、(メタ)アクリル酸エステル単量体と芳香族ビニル単量体の双方を用いることがより好ましい。即ち、シェル部を構成する重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と芳香族ビニル単量体単位の少なくとも一方を含むことが好ましく、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と芳香族ビニル単量体単位の双方を含むことがより好ましい。
 そして、シェル部を構成する重合体における(メタ)アクリル酸エステル単量体単位の割合は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させる観点から、シェル部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましく、85質量%以下であることが更に好ましい。
 また、シェル部を構成する重合体における芳香族ビニル単量体単位の割合は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させる観点から、シェル部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることが更に好ましく、40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることが更に好ましい。
 シェル部を構成する重合体は、(メタ)アクリル酸エステル単量体単位および芳香族ビニル単量体単位以外に、酸基含有単量体単位を含みうる。ここで、酸基含有単量体単位を形成しうる酸基含有単量体としては、酸基を有する単量体、例えば、カルボン酸基を有する単量体、スルホン酸基を有する単量体、および、リン酸基を有する単量体が挙げられる。具体的には、酸基含有単量体としては、コア部の形成に使用し得る酸基含有単量体と同様の単量体が挙げられる。
 これらの中でも、酸基含有単量体としては、カルボン酸基を有する単量体が好ましく、中でもモノカルボン酸がより好ましく、(メタ)アクリル酸が更に好ましい。
 また、酸基含有単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 そして、シェル部を構成する重合体における酸基含有単量体単位の割合は、シェル部の重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.1質量%以上であることが好ましく、0.4質量%以上であることがより好ましく、0.7質量%以上であることが更に好ましく、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。酸基含有単量体単位の割合を上記範囲に収めることにより、有機粒子の分散性を向上させ、接着層を介して電池部材同士をより一層強固に接着させることができる。
 ここで、シェル部を構成する重合体は、水酸基含有単量体単位を含んでいてもよい。
 シェル部を構成する重合体の水酸基含有単量体単位を形成しうる水酸基含有単量体としては、コア部の形成に使用し得る水酸基含有単量体と同様の単量体が挙げられる。
 そして、シェル部を構成する重合体における水酸基含有単量体単位の割合は、シェル部を構成する重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.1質量%以上であることが好ましく、0.4質量%以上であることがより好ましく、0.7質量%以上であることが更に好ましく、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。水酸基含有単量体単位の割合を上記範囲に収めることにより、有機粒子の分散性を向上させ、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させることができる。
 また、シェル部を構成する重合体は、架橋性単量体単位を含みうる。ここで、架橋性単量体単位を形成しうる架橋性単量体としては、例えば、コア部を構成する重合体に用いうる架橋性単量体として例示したものと同様の単量体が挙げられる。これらの中でもジ(メタ)アクリル酸エステル単量体、ジビニル単量体が好ましく、例えばアリルメタクリレートが好ましい。また、架橋性単量体は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 そして、シェル部を構成する重合体における架橋性単量体単位の割合は、シェル部の重合体に含まれる全繰り返し単位(全単量体単位)を100質量%として、0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.2質量%以上であることが更に好ましく、4質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、2質量%以下であることが更に好ましい。
<有機粒子の体積平均粒子径(D50)>
 また、有機粒子の体積平均粒子径(D50)は、100nm以上であることが好ましく、150nm以上であることがより好ましく、180nm以上であることが更に好ましく、1000nm以下であることが好ましく、350nm以下であることがより好ましく、300nm以下であることが更に好ましい。有機粒子の体積平均粒子径が上記下限値以上であれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより一層強固に接着させることができる。一方、有機粒子の体積平均粒子径が上記上限値以下であれば、インクジェット法を用いて本発明の二次電池接着層用組成物を吐出した際に、ノズルの詰まりを更に抑制して、多孔膜層上に一層効率良く接着層を形成することができる。
 なお、本発明において「有機粒子の体積平均粒子」は、本明細書の実施例に記載の方法によって測定することができる。
 また、有機粒子の体積平均粒子径は、例えば、有機粒子の調製に用いる重合開始剤や乳化剤の種類や量を変更することにより、調整することができる。
<有機粒子のコアシェル比率>
 更に、有機粒子におけるシェル部は、有機粒子の体積平均粒子径(D50)に対して、所定の範囲に収まる平均厚みを有することが好ましい。具体的には、有機粒子の体積平均粒子径(D50)に対するシェル部の平均厚みである有機粒子のコアシェル比率は、好ましくは1.5%以上、より好ましくは3%以上、更に好ましくは5%以上であり、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下、更に好ましくは20%以下である。有機粒子のコアシェル比率が上記下限値以上であれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層の接着力が電解液外で低下するのを抑制することができる。また、有機粒子のコアシェル比率が上記上限値以下であれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層の接着力が、電解液中で低下するのを抑制することができる。
 なお、本発明において、「シェル部の平均厚み」は、本明細書の実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
<有機粒子の被覆率>
 また、有機粒子において、コア部の外表面がシェル部によって覆われる平均割合を有機粒子の被覆率とすると、有機粒子の被覆率は、20%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、55%以上であることが更に好ましく、99%以下であることが好ましく、97%以下であることがより好ましく、95%以下であることが更に好ましい。有機粒子の被覆率が上記下限値以上であれば、接着層の接着力が電解液外で低下するのを抑制することができる。また、有機粒子の被覆率が上記上限値以下であれば、二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。
 なお、本発明において、「有機粒子の被覆率」は、本明細書の実施例に記載の方法によって測定することができる。また、有機粒子の被覆率を求める際に用いる被覆割合Rcは、有機粒子の断面構造からマニュアルで計算することもできるが、市販の画像解析ソフトを用いて計算することもできる。市販の画像解析ソフトとして、例えば「AnalySIS Pro」(オリンパス株式会社製)を用いることができる。
<<有機粒子の調製方法>>
 そして、上述したコアシェル構造を有する有機粒子は、例えば、コア部を構成する重合体の単量体と、シェル部を構成する重合体の単量体とを用い、経時的にそれらの単量体の比率を変えて段階的に重合することにより、調製することができる。具体的には、有機粒子は、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次に被覆するような連続した多段階乳化重合法および多段階懸濁重合法によって調製することができる。
 そこで、以下に、多段階乳化重合法により上記コアシェル構造を有する有機粒子を得る場合の一例を示す。
 重合に際しては、常法に従って、乳化剤として、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ソルビタンモノラウレート等のノニオン性界面活性剤、またはオクタデシルアミン酢酸塩等のカチオン性界面活性剤を用いることができる。また、重合開始剤として、例えば、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、過硫酸カリウム、キュメンパーオキサイド等の過酸化物、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ハイドロキシエチル)-プロピオンアミド]、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)塩酸塩等のアゾ化合物を用いることができる。
 そして、重合手順としては、まず、コア部を形成する単量体および乳化剤を混合し、一括で乳化重合することによってコア部を構成する粒子状の重合体を得る。更に、このコア部を構成する粒子状の重合体の存在下にシェル部を形成する単量体の重合を行うことによって、上述したコアシェル構造を有する有機粒子を得ることができる。
 この際、コア部の外表面をシェル部が少なくとも部分的に覆う有機粒子を調製する場合は、シェル部を構成する重合体を形成する単量体は、複数回に分割して、もしくは、連続して重合系に供給することが好ましい。シェル部の重合体を形成する単量体を重合系に分割して、もしくは、連続で供給することにより、シェル部を構成する重合体が粒子状に形成され、この粒子がコア部と結合することで、コア部を少なくとも部分的に覆うシェル部を形成することができる。
<チキソ剤>
 そして、二次電池接着層用組成物に含有されるチキソ剤は、二次電池接着層用組成物に粘性を付与する成分である。更に、チキソ剤は接着性および耐電解液性を備えているため、二次電池中において、二次電池接着層用組成物中の各成分同士および電池部材同士の接着を補助する役割を果たすことができる。
 そしてチキソ剤としては、例えば、天然高分子、半合成高分子および合成高分子を挙げることができる。
[天然高分子]
 天然高分子としては、例えば、植物または動物由来の多糖類および蛋白質、並びにこれらの微生物等による発酵処理物、これらの熱処理物が挙げられる。
 そしてこれらの天然高分子は、植物系天然高分子、動物系天然高分子および微生物産出天然高分子等に分類することができる。
 植物系天然高分子としては、例えば、アラビアガム、トラガカントガム、ガラクタン、グアガム、キャロブガム、カラヤガム、カラギーナン、ペクチン、クインスシード(マルメロ)、アルケコロイド(ガッソウエキス)、澱粉(コメ、トウモロコシ、馬鈴薯、小麦等に由来するもの)、グリチルリチンが挙げられる。動物系天然高分子としては、例えば、コラーゲン、カゼイン、アルブミン、ゼラチンが挙げられる。微生物産生天然高分子としては、例えば、キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、プルランが挙げられる。
[半合成高分子]
 半合成高分子としては、セルロース系半合成高分子が挙げられる。そしてセルロース系半合成高分子は、ノニオン性セルロース系半合成高分子、アニオン性セルロース系半合成高分子およびカチオン性セルロース系半合成高分子に分類することができる。
 ノニオン性セルロース系半合成高分子としては、例えば、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、エチルセルロース、マイクロクリスタリンセルロース等のアルキルセルロース類;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースステアロキシエーテル、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、アルキルヒドロキシエチルセルロース、ノノキシニルヒドロキシエチルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類が挙げられる。
 アニオン性セルロース系半合成高分子としては、上記のノニオン性セルロース系半合成高分子を各種誘導基により置換した置換体およびその塩(ナトリウム塩、アンモニウム塩など)が挙げられる。具体的には、例えば、セルロース硫酸ナトリウム、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC)、セルロースナノファイバー(CNF)およびそれらの塩が挙げられる。
 カチオン性セルロース系半合成高分子としては、例えば、低窒素ヒドロキシエチルセルロースジメチルジアリルアンモニウムクロリド(ポリクオタニウム-4)、塩化O-[2-ヒドロキシ-3-(トリメチルアンモニオ)プロピル]ヒドロキシエチルセルロース(ポリクオタニウム-10)、塩化O-[2-ヒドロキシ-3-(ラウリルジメチルアンモニオ)プロピル]ヒドロキシエチルセルロース(ポリクオタニウム-24)が挙げられる。
[合成高分子]
 合成系高分子としては、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、(メタ)アクリル酸またはアクリル酸塩とビニルアルコールとの共重合体、(メタ)アクリル酸またはアクリル酸塩とアクリル酸エステルとの共重合体、無水マレイン酸またはマレイン酸もしくはフマル酸と酢酸ビニルとの共重合体の完全または部分ケン化物、変性ポリビニルアルコール、変性ポリアクリル酸、ポリエチレングリコール、ポリカルボン酸、エチレン-ビニルアルコール共重合体、酢酸ビニル重合体、カルボン酸基が導入されたアクリルアミド重合体などが挙げられる。
 そしてこれらのチキソ剤の中でも、カルボキシメチルセルロースおよびその塩、(メタ)アクリル酸またはアクリル酸塩とアクリル酸エステルとの共重合体、セルロースナノファイバー(CNF)が好ましく、セルロースナノファイバー(CNF)がより好ましい。
 ここで、二次電池の良好な電池特性を確保する観点からは、二次電池接着層用組成物中のチキソ剤の含有量は、有機粒子100質量部当たり、好ましくは0.05質量部以上であり、また、好ましくは5質量部以下、より好ましくは1質量部以下、更に好ましくは0.4質量部以下である。
<水>
 また、二次電池接着層用組成物に含有される水は、二次電池接着層用組成物に含有される各成分を溶解または分散させる溶媒として機能する。二次電池接着層用組成物に含有される水の量は、二次電池接着層用組成物中の各成分を溶解または分散させることができれば特に限定されないが、二次電池接着層用組成物の固形分濃度が好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下となるように調整することが好ましい。二次電池接着層用組成物の固形分濃度が上記下限値以上であれば、インクジェット法を用いて二次電池接着層用組成物を塗工して接着層を効率良く形成することで、二次電池の生産速度を向上させることができる。また、二次電池接着層用組成物の固形分濃度が上記上限値以下であれば、インクジェット法を用いて塗工する際の二次電池接着層用組成物の吐出性が更に向上する。
<その他の成分>
 そして、二次電池接着層用組成物が含有し得る、上述したコアシェル構造を有する有機粒子、チキソ剤および水以外のその他成分としては、特に限定されない。その他の成分としては、添加剤や、上述したコアシェル構造を有する有機粒子以外のその他の結着材が挙げられる。
<<添加剤>>
 ここで、添加剤としては、特に制限されることなく、例えば、表面張力調整剤、分散剤、粘度調整剤、補強材、電解液添加剤等が挙げられる。これらは、電池反応に影響を及ぼさないものであれば特に限られず、公知のもの、例えば国際公開第2012/115096号に記載のものを使用することができる。なお、これらの添加剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
<<その他の結着材>>
 また、その他の結着材としては、コアシェル構造を有する有機粒子でなければ特に限定されず、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン(PVdF-HFP)共重合体等のフッ素系重合体;スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体(NBR)等の共役ジエン系重合体;共役ジエン系重合体の水素化物;(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体単位を含む重合体(アクリル系重合体);が挙げられる。なお、これらのその他の結着材は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
 ここで、その他の結着材を構成する重合体のガラス転移温度は、-60℃以上であることが好ましく、-40℃以上であることがより好ましく、20℃以下であることが好ましく、15℃以下であることがより好ましく、10℃以下であることが更に好ましい。その他の結着材を構成する重合体のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。また、その他の結着材を構成する重合体のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、接着層の耐粉落ち性を向上させることができる。
 また、二次電池接着層用組成物は、上述したコアシェル構造を有する有機粒子100質量部当たり、その他の結着材を1質量部以上含むことが好ましく、5質量部以上含むことがより好ましく、8質量部以上含むことが更に好ましく、50質量部以下含むことが好ましく、35質量部以下含むことがより好ましく、25質量部以下含むことが更に好ましい。その他の結着材の含有量が上記下限値以上であれば、接着層の耐粉落ち性をより向上させることができる。また、その他の結着材の含有量が上記上限値以下であれば、二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。
<非水系二次電池接着層用組成物の調製方法>
 そして、本発明の二次電池接着層用組成物は、例えば、コアシェル構造を有する有機粒子と、チキソ剤と、水と、任意に用いられるその他の結着材などのその他の成分を混合して調製することができる。混合には、一般的な撹拌容器、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、顔料分散機、超音波分散機、らい潰機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、フィルミックスなどを用いることができる。混合条件は特に限定されないが、通常、室温~80℃の範囲で、10分~数時間行うことができる。
<非水系二次電池接着層用組成物の性状>
 本発明の二次電池接着層用組成物は、接着と抵抗の観点から特定の性状を有することを必要とする。
<<粘度>>
 そして、本発明の二次電池接着層用組成物は、せん断速度100sec-1での粘度ηが10mPa・s未満であることを必要とし、好ましくは8mPa・s以下であり、より好ましくは7mPa・s以下である。二次電池接着層用組成物のせん断速度100sec-1での粘度ηが10mPa・s未満であれば、インクジェット法を用いてノズルから二次電池接着層用組成物を吐出する際に、ノズル詰まりを抑制して、優れた吐出性を確保することができる。
 また、本発明の二次電池接着層用組成物は、せん断速度10000sec-1での粘度ηが0.5mPa・s以上2.4mPa・s以下であることを必要とし、好ましくは0.6mPa・s以上であり、より好ましくは0.7mPa・s以上であり、好ましくは2.mPa・s以下であり、より好ましくは1.5mPa・s以下である。
 二次電池接着層用組成物のせん断速度10000sec-1での粘度ηが0.5mPa・s以上であれば、本発明の二次電池接着層用組成物を用いてインクジェット法により多孔膜層上に接着層を形成した際に、形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着することができ、二次電池の抵抗の上昇を抑制することができる。
 また、二次電池接着層用組成物のせん断速度10000sec-1での粘度ηが2.4mPa・s以下であれば、インクジェット法を用いてノズルから二次電池接着層用組成物を吐出する際に、ノズル詰まりをより抑制して、より優れた吐出性を確保することができる。
 更に、本発明の二次電池接着層用組成物は、粘度ηに対する粘度ηの比(η/η)が1.2以上10以下であることを必要とし、好ましくは1.6以上であり、より好ましくは2以上であり、好ましくは9以下であり、好ましくは8以下である。
 粘度ηに対する粘度ηの比(η/η)が上記下限値以上であれば、本発明の二次電池接着層用組成物を用いてインクジェット法により多孔膜層上に接着層を形成した際に、形成された接着層介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着することができ、二次電池の電池抵抗の上昇を抑制することができる。
 また、粘度ηに対する粘度ηの比(η/η)が上記上限値以下であれば、インクジェット法を用いてノズルから二次電池接着層用組成物を吐出する際に、ノズル詰まりを更に抑制して、更に優れた吐出性を確保することができる。
 なお、せん断速度100sec-1での粘度η、およびせん断速度10000sec-1での粘度ηは、本明細書の実施例に記載の方法によって測定することができる。
 また、粘度η、粘度η、および粘度ηに対する粘度ηの比(η/η)は、二次電池接層用組成物中の有機粒子およびチキソ剤の含有量、二次電池接着層用組成物の固形分濃度、並びにチキソ剤の組成等を調節することにより、適宜調整することができる。
<<表面張力>>
 また、二次電池接着層用組成物の表面張力は、好ましくは30mN/m以上であり、より好ましくは36mN/m以上であり、更に好ましくは42mN/m以上であり、好ましくは60mN/m以下であり、より好ましくは56mN/m以下であり、更に好ましくは53mN/m以下である。二次電池接着層用組成物の表面張力が上記下限値以上であれば、インクジェット法により多孔膜層付き基材の多孔膜層上に接着層を形成した際に、形成された接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とをより強固に接着することができ、また、二次電池の電池抵抗の上昇をより抑制することができる。また、二次電池接着層用組成物の表面張力が上記上限値以下であれば、インクジェット法を用いた際に、ノズルから吐出される二次電池接着層用組成物の液滴が安定するため、吐出のバラツキを抑制して、吐出性を更に向上させることができる。
(非水系二次電池用電池部材)
 本発明の非水系二次電池用電池部材(以下、「二次電池用電池部材」または「電池部材」と略記する場合がある。)は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材と、当該多孔膜層上に形成されたドット状の複数の接着層とを備える多孔膜層付き電池部材である。そして、上記多孔膜層付き基材はセパレータ基材または電極基材であり、上記接着層は、上述した本発明の二次電池接着層用組成物の乾燥物である。そして、本発明の二次電池用電池部材は、多孔膜層上に形成された接着層を介して被接着部材と強固に接着され得、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させ得る。
 なお、本発明の二次電池用電池部材は、基材がセパレータ基材である場合には、二次電池用セパレータとして使用し得、基材が電極基材である場合には、二次電池用電極として使用し得る。
<多孔膜層付き基材>
 本発明の二次電池用電池部材が備える多孔膜層付き基材は、上述したように、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなるものである。ここで、多孔膜層は、セパレータ基材や電極基材に形成された多孔膜の層であり、耐熱性および強度等を向上させるためのものである。多孔膜層は、通常、非導電性無機粒子と、多孔膜層用結着材と、任意の添加剤とを含有し、例えば後述する方法によって、セパレータ基材または電極基材上に形成することができる。
<<多孔膜層の性状>>
[表面粗さRa]
 ここで、多孔膜層は、通常、表面粗さRaが0.1μm以上5.0μm以下である。多孔膜層の表面粗さRaは0.15μm以上であることが好ましく、0.2μm以上であることがより好ましく、1.0μm以下であることが好ましく、0.6μm以下であることがより好ましい。
 多孔膜層の表面粗さRaが0.1μm以上であれば、多孔膜層と、当該多孔膜層上に形成される接着層との接触面積が大きくなることにより、当該多孔膜層および接着層間の接着性を高めることができることに加え、多孔膜層上に形成された接着層を介した多孔膜層付き基材と被接着部材との接着性を高めることができる。その結果、製造される二次電池を繰り返し充放電した際にも、電池部材間の良好な接着が維持され、二次電池が膨張することを抑制することができる。
 また、多孔膜層の表面粗さRaが5.0μm以下であれば、当該多孔膜層上に形成される接着層に含まれる有機粒子が多孔膜層表面の凹凸内に入り込むことを抑制することができる。その結果、有機粒子の接着性を十分に発揮させ、接着層を介した多孔膜層付き基材と被接着部材との接着性を高めることができる。また、有機粒子が多孔膜層内に入り込んで多孔膜層内の空隙を埋めてしまうことを抑制できるため、製造される二次電池の電池抵抗の上昇を抑制し、二次電池に良好な出力特性を発揮させることができる。
<<セパレータ基材および電極基材>>
 そして、セパレータ基材としては、特に限定されることはなく、二次電池の分野において使用され得る既知のセパレータ基材を用いることができる。
 また、電極基材としては、通常、集電体上に電極合材層が形成された電極基材が用いられる。
 なお、集電体としては、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金等の金属材料からなるものを用いることができる。これらの中でも、負極用の集電体としては、銅からなる集電体を用いることが好ましい。また、正極用の集電体としては、アルミニウムからなる集電体を用いることが好ましい。
 また、電極合材層としては、電極活物質とバインダー(電極合材層用結着材)とを含む層を用いることができる。具体的には、電極合材層としては、特に限定されることなく、例えば特開2013-145763号公報に記載の電極合材層を用いることができる。
 更に、集電体上への電極合材層の形成方法は、既知の方法を用いることができる。
<接着層>
 また、本発明の二次電池用電池部材が備える接着層は、上述した本発明の二次電池接着層用組成物の乾燥物である。接着層は、電池部材が備える多孔膜層付き基材の多孔膜層上にドット状に複数形成されている。ドット状の接着層は、例えば、インクジェット法を用いて二次電池接着層用組成物をノズルから吐出することによって形成される。
 ここで、ドット状の接着層は、多孔膜層付き基材の多孔膜層上の接着層が形成される面(以下、「形成面」という。)全面に均一に形成されていてもよいし、平面視形状として、ドット状の複数の接着層が、ストライプ状、ドット状、格子状などの所定のパターンになるように配列させて形成されていてもよい。中でも、本発明の電池部材を用いて二次電池を製造する際の電解液注液性を高める観点からは、ドット状の接着層はストライプ状に配列させて形成されていることが好ましい。
 また、接着層の断面形状は、特に限定されることなく、凸形状、凹凸形状、凹形状とすることができ、中でも、二次電池用電池部材を、接着層を介して被接着部材と一層強固に接着させる観点からは、凹凸形状であることが好ましい。なお、接着層の断面形状は、例えば、本発明の二次電池接着層用組成物を用いて接着層を形成する際の乾燥条件を調整することにより変更することができる。
 そして、接着層の形成量は、0.01g/m以上10g/m以下であることが好ましく、0.03g/m以上5g/m以下であることが更に好ましく、0.05g/m以上0.5g/m以下であることが特に好ましい。接着層の形成量が0.01g/m以上であれば、二次電池用部材と被接着部材とを接着層を介して一層強固に接着させることができる。一方、接着層の形成量が10g/m以下であれば、製造される二次電池の電池抵抗の上昇を抑制し、二次電池に良好な出力特性を発揮させることができる。
 なお、本発明において、「接着層の形成量」とは、形成面の単位面積当たりに形成される接着層を形成するのに必要な二次電池接着層用組成物の量を指す。接着層の形成量は、形成面上に形成された接着層に必要とした二次電池接着層用組成物の質量を、当該接着層が形成された形成面の面積で割ることにより算出することができる。
 ここで、形成面上の好ましくは二箇所以上にドット状の接着層が形成されている場合、形成面に形成された1つのドットの大きさ(以下、「形成面積」という。)は、25μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることが更に好ましく、250000μm以下であることが好ましく、200000μm以下であることがより好ましく、100000μm以下であることが更に好ましい。1つのドットの大きさが25μm以上であれば、二次電池用電池部材と被接着部材とを接着層を介して一層強固に接着させることができる。また、1つのドットの大きさが250000μm以下であれば、二次電池用電池部材を効率的に製造することができる。
 なお、上記の形成面積は、本発明の二次電池接着層用組成物を形成面に供給する量、形状および範囲を変更することで調整することができる。具体的には、形成面積は、例えば、本発明の二次電池接着層用組成物を用いてインクジェット法により接着層を形成する場合には、インクジェットヘッドのノズルからの二次電池接着層用組成物の吐出の諧調(同じポイントに吐出した回数)を変更することで調整することができる。
(非水系二次電池用電池部材の製造方法)
 そして、本発明の非水系二次電池用電池部材の製造方法(以下、「二次電池用電池部材の製造方法」と略記する場合がある。)は、上述した本発明の二次電池用電池部材を製造する方法である。具体的には、本発明の二次電池用電池部材の製造方法は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、本発明の二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する塗工工程と、多孔膜層上に塗工された二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程とを含む。また、本発明の二次電池用電池部材の製造方法は、任意に、塗工工程前に、多孔膜層付き基材を作製する多孔膜層付き基材作製工程を含み得る。
<多孔膜層付き基材作製工程>
 多孔膜層付き基材作製工程では、基材の少なくとも一方面に多孔膜層を形成して多孔膜層付き基材を作製する。多孔膜層付き基材は、例えば、多孔膜層用組成物をセパレータ基材または電極基材等の基材に塗布し、塗布された多孔膜層用組成物を乾燥することによって得ることができる。
[多孔膜層用組成物]
 ここで、多孔膜層用組成物は、通常、非導電性無機粒子と、多孔膜層用重合体と、有機溶媒および水等の溶媒とを含み、任意に、その他の成分を含み得る。
-非導電性無機粒子-
 そして、多孔膜層用組成物に含まれる非導電性無機粒子としては、二次電池の使用環境下で安定に存在し、電気化学的に安定である無機材料からなる粒子が好ましく、無機化合物からなる粒子がより好ましい。このような観点から非導電性無機粒子の好ましい例として、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウムの水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、酸化ケイ素、酸化マグネシウム(マグネシア)、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン(チタニア)、チタン酸バリウム(BaTiO)、ZrO、アルミナ-シリカ複合酸化物等の無機酸化物粒子;窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の窒化物粒子;シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶粒子;硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性イオン結晶粒子;タルク、モンモリロナイト等の粘土微粒子;などが挙げられる。これらの中でも、多孔膜層用重合体を良好に吸着させ、多孔膜層を備える電池部材の内部抵抗が上昇するのを抑制する観点からは、非導電性無機粒子としては、無機酸化物粒子が好ましく、アルミナ粒子、ベーマイト粒子、酸化チタン粒子がより好ましい。
 なお、これらの粒子は、必要に応じて元素置換、表面処理、固溶体化等が施されていてもよい。また、これらの粒子は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
-密度-
 ここで、非導電性無機粒子の密度は、3.0g/cm以上であることが好ましく、3.5g/cm以上であることがより好ましく、6.0g/cm以下であることが好ましく、5.0g/cm以下であることがより好ましい。非導電性無機粒子の密度が上記下限値以上であれば、多孔膜層の密度を十分に高めることができる。また、非導電性無機粒子の密度が上記上限値以下であれば、多孔膜層を有する電池部材を備える二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。
 なお、本発明において、「非導電性無機粒子の密度」とは、気相置換法を用いて温度25℃で測定した真密度を指す。
-体積平均粒子径-
 また、非導電性無機粒子の体積平均粒子径は、0.1μm以上であることが好ましく、0.2μm以上であることがより好ましく、1.0μm以下であることが好ましく、0.8μm以下であることがより好ましい。非導電性無機粒子の体積平均粒子径が上記下限値以上であれば、多孔膜層のガーレー値が上昇する(即ち、イオン伝導性が低下する)のを抑制し、多孔膜層を有する電池部材を備える二次電池の低温出力特性を更に向上させることができる。また、非導電性無機粒子の体積平均粒子径が上記上限値以下であれば、基材として電極基材を用いた際に、非導電性無機粒子に多孔膜層用重合体を良好に吸着させて多孔膜層の形成時に多孔膜層用重合体が電極合材層中に入り込む(滲み込む)のを抑制することができる。
 なお、本発明において、「非導電性無機粒子の体積平均粒子径」とは、JIS Z8825に準拠し、レーザー回折法で測定した粒子径分布(体積基準)において、小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径(D50)を指す。
-多孔膜層用重合体-
 そして、多孔膜層用組成物に含まれる多孔膜層用重合体は、多孔膜層に含まれる成分が多孔膜層から脱離しないように保持する。ここで、多孔膜層用重合体として、例えば、特開2017-084589号公報に記載の重合体を好適に用いることができる。また、多孔膜層用重合体は、当該公報に記載の重合体の調製方法を参照して調製することができる。
[配合量]
 そして、多孔膜層用組成物中に含まれている多孔膜層用重合体の量は、非導電性無機粒子100質量部当たり、0.1質量部以上であることが好ましく、0.5質量部以上であることがより好ましく、1質量部以上であることが更に好ましく、5質量部以下であることが好ましく、4質量部以下であることがより好ましく、2.5質量部以下であることが更に好ましい。多孔膜層用重合体の含有量が上記範囲内であれば、多孔膜層用組成物の粘度を適度な大きさとして、多孔膜層用組成物の分散性および塗工性を更に向上させることができる。また、多孔膜層用重合体の含有量が上記下限値以上であれば、多孔膜層の耐粉落ち性を十分に向上させることができる。更に、多孔膜層用重合体の含有量が上記上限値以下であれば、基材として電極基材を用いた際に、電池部材の内部抵抗が上昇するのを抑制し、二次電池の低温出力特性を十分に向上させることができる。
-有機溶媒-
 そして、多孔膜層用組成物に含まれる有機溶媒としては、特に限定されることなく、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、t-ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、アミルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン(NMP)などのアミド系極性有機溶媒、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、パラジクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。これらは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
 中でも、有機溶媒としては、アセトンおよびNMPが好ましく、NMPがより好ましい。
-その他の成分-
 更に、多孔膜層用組成物は、上述した成分以外にも、任意のその他の成分を含んでいてもよい。前記その他の成分は、電池反応に影響を及ぼさないものであれば特に限られず、公知のものを使用することができる。また、これらのその他の成分は、1種類を単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記その他の成分としては、例えば、本発明の二次電池接着層用組成物中に含まれ得る上述した添加剤が挙げられる。
[多孔膜層用組成物の調製方法]
 そして、多孔膜層用組成物の調製方法は、特に限定はされないが、通常は、上述した非導電性無機粒子と、多孔膜層用重合体と、有機溶媒と、必要に応じて用いられるその他の成分とを混合して多孔膜層用組成物を調製する。混合方法は特に制限されないが、各成分を効率よく分散および混合させるため、通常は混合装置として分散機を用いて混合を行う。
 なお、乳化重合法などを用いて水中で調製した重合体を使用して多孔膜層用組成物を調製する場合には、多孔膜層用重合体の調製に用いた水は、有機溶媒と混合する前に除去してもよいし、多孔膜層用重合体の水分散液と有機溶媒とを混合した後に水を蒸発させることにより除去してもよい。
<<多孔膜層用組成物の塗布>>
 また、上述した多孔膜層用組成物をセパレータ基材または電極基材の基材上に塗布する方法としては、特に限定されることなく、例えば、ドクターブレード法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法などを用いることができる。
<<多孔膜層用組成物の乾燥>>
 更に、基材上に塗布された多孔膜層用組成物を乾燥する方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、乾燥方法としては、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥法、真空乾燥法、赤外線や電子線などの照射による乾燥法を用いることができる。乾燥条件は特に限定されないが、乾燥温度は好ましくは50~150℃で、乾燥時間は好ましくは5~30分である。
[多孔膜層の厚み]
 そして、多孔膜層用組成物を乾燥して形成される多孔膜層の厚みは、特に限定されないが、0.3μm以上10μm以下であることが好ましい。多孔膜層の厚みが0.3μm以上であれば、多孔膜層の耐熱性や強度を更に向上させることができる。また、多孔膜層の厚みが10μm以下であれば、二次電池に優れたレート特性を発揮させることができる。
<塗工工程>
 そして、本発明の二次電池用電池部材の製造方法では、例えば上記のようにして得られた多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、本発明の二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する。
 なお、インクジェット等の条件は、二次電池接着層用組成物を塗工可能であれば特に限定されず、得られる接着層の所望の性状(形成量、形成面積など)に応じて適宜調整すればよいが、二次電池接着層用組成物をドット状に塗工可能であることが好ましい。
<乾燥工程>
 そして、本発明の二次電池用電池部材の製造方法では、乾燥工程において、多孔膜層上に塗工された二次電池接着層用組成物を乾燥する。これにより、多孔膜層基材上に、例えばドット状の複数の接着層が形成される。
 なお、二次電池接着層用組成物の乾燥は、特に限定されることなく、ヒーター、ドライヤー、ヒートローラなどの加熱装置を用いて行うことができる。なお、二次電池接着層用組成物が塗工された多孔膜層の乾燥時の温度は、特に限定されることはないが、0℃以上とすることが好ましく、10℃以上とすることがより好ましく、15℃以上とすることが更に好ましく、200℃以下とすることが好ましく、150℃以下とすることがより好ましく、100℃以下とすることが更に好ましい。乾燥時の温度を0℃以上にすれば、乾燥速度を十分に高めて二次電池用電池部材を効率的に製造することができる。また、乾燥時の温度を200℃以下にすれば、乾燥後に得られる接着層の形状を良好なものとし、多孔膜層を備えた電池部材と他の電池部材とを良好に接着させることができる。
(非水系二次電池用積層体の製造方法)
 本発明の非水系二次電池用積層体の製造方法は、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、上述した本発明の二次電池接着層用組成物を、インクジェット法により塗工する塗工工程と、多孔膜層上に塗工された二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程と、当該接着層を介して当該多孔膜層付き基材と被接着部材と接着する接着工程とを含み、上記基材がセパレータ基材または電極基材である。
<塗工工程>
 塗工工程では、基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、上述した本発明の二次電池接着層用組成物を、インクジェット法により塗工する。
 なお、多孔膜層付き基材としては、特に限定されることなく、「二次電池用電池部材」の項で挙げた多孔膜層付き基材を用いることができる。また、インクジェット等の条件は、「二次電池用電池部材の製造方法」の項で挙げた条件を採用することができる。更に、基材としてのセパレータ基材または電極基材としては、「二次電池用電池部材」の項で挙げたセパレータ基材又は電極基材を用いることができる。
<乾燥工程>
 そして、乾燥工程において、多孔膜層上に塗工された二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する。なお、二次電池接着層用組成物の乾燥は、特に限定されることなく、「二次電池用電池部材の製造方法」の項で挙げた乾燥方法および乾燥時間を採用することができる。
<接着工程>
 更に、接着工程において、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して、多孔膜層付き基材と被接着部材とを接着する。ここで、接着方法は、特に限定されることなく、例えば、接着層を介して重ね合わせた多孔膜層付き基材と被接着部材とを加圧することにより行うことができる。その際、多孔膜層付き基材が多孔膜層付きセパレータ基材であれば、被接着部材として電極(正極または負極)を用いることができる。
(非水系二次電池の製造方法)
 本発明の非水系二次電池の製造方法は、上述した非水系二次電池用積層体の製造方法により製造される非水系二次電池用積層体を用いることを特徴とする。具体的には、本発明の製造方法により得られる非水系二次電池は、例えば、正極と、負極と、セパレータと、電解液とを備え、正極とセパレータ、および/または、負極とセパレータが、インクジェット法により多孔膜層上に形成された接着層を介して接着されたものである。そして、本発明の非水系二次電池は、多孔膜層上の接着層を介して接着された正極およびセパレータ、並びに/或いは、多孔膜層上の接着層を介して接着された負極およびセパレータとして、上述した非水系二次電池用積層体を使用したものである。そして、本発明の非水系二次電池は、本発明の非水系二次電池接着層用組成物を用いることで、セパレータと電極(正極または負極)とが多孔膜層上に形成された接着層を介して強固に接着されているため、低温出力特性に優れている。
 なお、非水系二次電池において、上述した非水系二次電池用積層体以外に正極、負極およびセパレータなどを使用する場合(例えば、正極基材およびセパレータ基材を多孔膜層を介して接着してなる積層体と、負極とを用いて二次電池を形成する場合など)には、当該正極、負極およびセパレータとしては、非水系二次電池において用いられている既知の正極、負極およびセパレータを使用することができる。また、電解液としては、非水系二次電池において用いられている既知の電解液を使用することができる。
また、電解液としては、通常、有機溶媒に支持電解質を溶解した有機電解液が用いられる。例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池である場合、支持電解質としては、リチウム塩を用いることができる。リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLiなどが挙げられる。なかでも、溶媒に溶けやすく高い解離度を示すので、LiPF、LiClO、CFSOLiが好ましく、LiPFが特に好ましい。なお、電解質は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。通常は、解離度の高い支持電解質を用いるほどリチウムイオン伝導度が高くなる傾向があるので、支持電解質の種類によりリチウムイオン伝導度を調節することができる。
 更に、電解液に使用する有機溶媒としては、支持電解質を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、二次電池がリチウムイオン二次電池である場合、有機溶媒としては、ジメチルカーボネート(DMC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等のカーボネート類;γ-ブチロラクトン、ギ酸メチル等のエステル類;1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物類;などが好適に用いられる。またこれらの有機溶媒の混合液を用いてもよい。中でも、誘電率が高く、安定な電位領域が広いので、カーボネート類を用いることが好ましい。
 本発明の非水系二次電池の製造方法は、例えば、上述した本発明の非水系二次電池用積層体の製造により製造された非水系二次電池用積層体、或いは、非水系二次電池用積層体と非水系二次電池用積層体以外の正極、負極およびセパレータなどとを積層したものを、必要に応じて電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口することにより製造することができる。
 また、本発明の二次電池には、内部の圧力上昇、過充放電等の発生を防止するために、必要に応じて、ヒューズ、PTC素子等の過電流防止素子、エキスパンドメタル、リード板などを設けてもよい。二次電池の形状は、例えば、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型など、何れであってもよい。
 以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
 また、複数種類の単量体を共重合して製造される重合体において、ある単量体を重合して形成される単量体単位の前記重合体における割合は、別に断らない限り、通常は、その重合体の重合に用いる全単量体に占める当該ある単量体の比率(仕込み比)と一致する。
 そして、実施例および比較例において、有機粒子を構成する重合体(コア部の重合体、シェル部の重合体)の電解液膨潤度、有機粒子を構成する各重合体(コア部の重合体、シェル部の重合体)およびその他の結着材のガラス転移温度(Tg)、有機粒子の体積平均粒子径(D50)、コアシェル比率、被覆率、二次電池接着層用組成物の粘度、表面張力、吐出性(ノズル詰まり抑制)、接着力A(セパレータと電極とのドライ接着力)、接着力B(多孔膜層付きセパレータと電極とのドライ接着力)、および二次電池の低温出力特性は、下記の方法で測定および評価した。
<電解液膨潤度>
 有機粒子のコア部およびシェル部の形成に用いた単量体および各種添加剤等を使用し、当該コア部およびシェル部の重合条件と同様の重合条件で、コア部の重合体およびシェル部の重合体を含む水分散液をそれぞれ調製した。この水分散液を、ポリテトラフルオロエチレン製のシャーレに入れ、25℃、48時間の条件で乾燥し、乾燥により得られた粉末を200℃で熱プレスすることで厚み0.5mmのフィルムを得た。得られたフィルムを1cm角に裁断して試験片とし、この試験片の重量W2(g)を測定した。次いで、試験片を、電解液に60℃で72時間浸漬した。その後、試験片を電解液から取り出し、表面の電解液を拭き取り、試験片の重量W3(g)を測定した。そして、下記式に従って、電解液膨潤度(倍)を算出した。
 電解液膨潤度(倍)=W3/W2
 なお、測定用の電解液としては、エチレンカーボネート(EC)と、ジエチルカーボネート(DEC)と、ビニレンカーボネート(VC)を、体積比:EC/DEC/VC=68.5/30/1.5で混合してなる混合溶媒に、支持電解質であるLiPFを1mol/Lの濃度で溶解して得られる電解液を用いた。
<ガラス転移温度(Tg)>
 有機粒子のコア部およびシェル部の形成に用いた単量体および各種添加剤等を使用し、当該コア部およびシェル部の重合条件と同様の重合条件で、重合体(コア部の重合体、シェル部の重合体)を含む水分散液をそれぞれ調製し、乾固させて測定試料(1)とした。また、その他の結着材を含む水分散液を調製し、乾固させて測定試料(2)とした。各測定試料10mgをアルミパンに計量し、示差熱分析測定装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製「EXSTAR DSC6220」)にて、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲-100℃~500℃の間で、昇温速度10℃/分で、JIS Z 8703に規定された条件下で測定を実施し、示差走査熱量分析(DSC)曲線を得た。この昇温過程で、微分信号(DDSC)が0.05mW/分/mg以上となるDSC曲線の吸熱ピークが出る直前のベースラインと、吸熱ピーク後に最初に現れる変曲点でのDSC曲線の接線との交点を、ガラス転移温度(℃)として求めた。
<有機粒子の体積平均粒子径(D50)>
 固形分濃度0.1質量%に調整した有機粒子の水分散液について、レーザー回折式粒子径分布測定装置(ベックマン・コールター社製、製品名「LS-230」)を用いて、粒子径分布(体積基準)を測定した。そして、測定された粒子径分布において、小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径を体積平均粒子径(D50)とした。
<有機粒子のコアシェル比率>
 有機粒子のコアシェル比率を、以下の手順で測定した。
 調製した有機粒子を、可視光硬化性樹脂(日本電子株式会社製「D-800」)に十分分散させた後、包埋し、有機粒子を含有するブロック片を得た。次に、得られたブロック片を、ダイヤモンド刃を備えたミクロトームで厚さ100nmの薄片状に切り出して、測定用試料を作製した。その後、四酸化ルテニウムを用いて測定用試料に染色処理を施した。
 次に、染色処理を施した測定用試料を、透過型電子顕微鏡(日本電子社製「JEM-3100F」)にセットして、加速電圧80kVにて、有機粒子の断面構造を写真撮影した。電子顕微鏡の倍率は、視野に有機粒子1個の断面が入るように設定した。その後、撮影された有機粒子の断面構造を観察し、観察されたシェル部の構成に応じて、以下の手順で有機粒子のシェル部の平均厚みを測定した。
<<シェル部の平均厚みの測定>>
 シェル部の平均厚みは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて有機粒子の断面構造を観察することにより求めた。具体的には、TEMを用いて有機粒子の断面構造におけるシェル部の最大厚みを測定し、任意に選択した20個以上の有機粒子のシェル部の最大厚みの平均値を、シェル部の平均厚みとした。ただし、シェル部が重合体の粒子によって構成されており、かつ、有機粒子の径方向で、シェル部を構成する粒子同士が重なり合わず、それらの重合体の粒子が単層でシェル部を構成している場合は、シェル部を構成する粒子の個数平均粒子径をシェル部の平均厚みとした。そして、測定されたシェル部の平均厚みを有機粒子の体積平均粒子径(D50)で割ることにより、有機粒子のコアシェル比率を求めた。
<有機粒子の被覆率>
 有機粒子の被覆率を、以下の手順で測定した。
 上記有機粒子のコアシェル比率の測定方法と同様にして、有機粒子の断面構造を写真撮影し、撮影された有機粒子の断面構造において、コア部の周の長さD1、および、コア部の外表面とシェル部とが当接する部分の長さD2を計測し、その有機粒子のコア部の外表面がシェル部によって覆われる割合[被覆割合Rc(%)]=(D2/D1)×100を算出した。
 前記の被覆割合Rcを、任意に選択した20個の有機粒子について測定し、その平均値を、有機粒子のコア部の外表面がシェル部によって覆われる平均割合とし、当該平均割合を有機粒子の被覆率とした。
<二次電池接着層用組成物の粘度>
 レオメーター(アントンパール社製「MCR502」)を用い、温度25℃にて、せん断速度100sec-1での粘度η、およびせん断速度10000sec-1での粘度ηをそれぞれ測定した。そして得られた粘度ηおよび粘度ηの値を用いて、粘度ηに対する粘度ηの比(η/η)を算出した。
<二次電池接着層用組成物の表面張力>
 調製した二次電池接着層用組成物をガラスシャーレ上に注いだ。そして、白金プレートを用い、プレート法により表面張力を測定した。測定は、協和界面科学製の全自動表面張力計「CBVP-Z」を使用して2回行い、測定値から表面張力の平均値を求めて、当該平均値を二次電池接着層用組成物の表面張力とした。
<吐出性(ノズル詰まり抑制)>
 インクジェットヘッド(コニカ社製「KM1024シアモードタイプ」)を備えるインクジェット方式のスラリー供給機を用いて、二次電池接着層用組成物を、飛翔速度が6~10m/秒となる条件で吐出した。吐出停止後、放置し、ノズル詰まりを、再吐出の可否により以下の基準で評価した。放置時間が長いほど、吐出性が良好であることを示す。
 A:放置時間が30分以上であっても、再吐出可能であった。
 B:放置時間が20分未満では再吐出可能であったが、20分以上30分未満で、ノズルの詰まりにより再吐出ができなった。
 C:放置時間が10分未満では再吐出可能であったが、10分以上20分未満で、ノズルの詰まりにより再吐出ができなった。
 D:放置時間が10分未満で、ノズルの詰まりにより再吐出ができなった。
<接着力A(セパレータと電極とのドライ接着力)の評価>
 得られた積層体Aを、電極(負極)の集電体側の面を下にして、電極(負極)の表面にセロハンテープを貼り付けた。この際、セロハンテープとしてはJIS Z1522に規定されるものを用いた。また、セロハンテープは水平な試験台に固定しておいた。そして、セパレータの一端を鉛直上方に引張り速度50mm/分で引っ張って剥がしたときの応力を測定した。
 この測定を合計6回行い、応力の平均値をピール強度として求めて、接着層を介したセパレータ基材と電極(負極)との接着性を下記の基準で評価した。ピール強度が大きいほど、接着層を介したセパレータと電極(負極)との接着性が高いことを示す。
 A:ピール強度が1.5N/m以上
 B:ピール強度が1.0N/m以上1.5N/m未満
 C:ピール強度が0.5N/m以上1.0N/m未満
 D:ピール強度が0.5N/m未満
<接着力B(多孔膜層付きセパレータと電極とのドライ接着力)の評価>
 得られた積層体Bを、電極(負極)の集電体側の面を下にして、電極(負極)の表面にセロハンテープを貼り付けた。この際、セロハンテープとしてはJIS Z1522に規定されるものを用いた。また、セロハンテープは水平な試験台に固定しておいた。そして、多孔膜層付きセパレータの一端を鉛直上方に引張り速度50mm/分で引っ張って剥がしたときの応力を測定した。
 この測定を合計6回行い、応力の平均値をピール強度として求めて、多孔膜層上の接着層を介した多孔膜層付きセパレータと電極(負極)との接着性を下記の基準で評価した。ピール強度が大きいほど、多孔膜層上の接着層を介した多孔膜層付きセパレータと電極(負極)との接着性が高いことを示す。
 A:ピール強度が1.5N/m以上
 B:ピール強度が1.0N/m以上1.5N/m未満
 C:ピール強度が0.5N/m以上1.0N/m未満
 D:ピール強度が0.5N/m未満
<二次電池の低温出力特性>
 作製した二次電池を、温度25℃の雰囲気下で、4.3Vまで定電流定電圧(CCCV)充電した。その後、温度-10℃の雰囲気下で、0.2Cの定電流法によって3.0Vまで放電した際の電気容量と、1Cの定電流法によって3.0Vまで放電した際の電気容量とを求めた。
 そして、電気容量の比[=(1Cでの電気容量/0.2Cでの電気容量)×100(%)]を求めた。これらの測定を、二次電池5セルについて行い、各セルの電気容量の比の平均値を、放電容量維持率として、以下の基準で評価した。放電容量維持率の値が大きいほど、低温出力特性に優れることを示す。
 A:放電容量維持率が80%以上
 B:放電容量維持率が70%以上80%未満
 C:放電容量維持率が60%以上70%未満
 D:放電容量維持率が60%未満
(実施例1)
<コアシェル構造を有する有機粒子の調製>
 まず、コア部を形成するにあたり、撹拌機付き5MPa耐圧容器に、芳香族ビニル単量体としてのスチレン88部、(メタ)アクリル酸エステル単量体としてn-ブチルアクリレート6部、酸基含有単量体としてのメタクリル酸5部、架橋性単量体としてのエチレングリコールジメタクリレート1部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部、イオン交換水150部、そして、重合開始剤として過硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に撹拌した後、60℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で、シェル部を形成するために、(メタ)アクリル酸エステル単量体としてのn-ブチルアクリレート80.7部と酸基含有単量体としてのメタクリル酸1部、芳香族ビニル単量体としてのスチレン18部、架橋性単量体としてのアリルメタクリレート0.3部を連続添加し、70℃に加温して重合を継続した。そして、重合転化率が96%になった時点で、冷却し反応を停止して、コアシェル構造を有する有機粒子を含む水分散液を得た。得られた有機粒子における、コア部およびシェル部の電解液膨潤度、コア部およびシェル部のガラス転移温度、体積平均粒子径、コアシェル比率並びに被覆率を表1に示す。
<その他の結着材の調製>
 撹拌機を備えた反応器に、イオン交換水70部、乳化剤としてのラウリル硫酸ナトリウム(花王ケミカル社製:エマール2F)0.15部、並びに過流酸アンモニウム0.5部を、それぞれ供給し、気相部を窒素ガスで置換し、60℃に昇温した。
 一方、別の容器で、イオン交換水50部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部、並びに、重合性単量体としてのn-ブチルアクリレート94部、アクリロニトリル2部、メタクリル酸2部、N-ヒドロキシメチルアクリルアミド1部、およびアリルグリシジルエーテル1部を混合して、単量体混合物を得た。この単量体混合物を4時間かけて上述の反応器に連続的に添加して重合を行った。添加中は、60℃で反応を行った。添加終了後、更に70℃で3時間撹拌して反応を終了し、その他の結着材としてのアクリル系重合体を含む水分散液を製造した。この水分散液を用いて、その他の結着材(アクリル系重合体)のガラス転移温度を測定した。結果を表1に示す。
<二次電池接着層用組成物の調製>
 上述のようにして得られたコアシェル構造を有する有機粒子の水分散液100部(固形分相当)と、その他の結着材(アクリル系重合体)の水分散液15部(固形分相当)とを、撹拌容器内で混合した。得られた混合液に、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーの水分散液(スギノマシン社製「WFo-1002」)を0.1部(固形分相当)、表面張力調整剤としてのポリオキシアルキレン誘導体の非イオン界面活性剤の水溶液(花王社製「LS-106」)を0.3部(固形分相当)添加して、更にイオン交換水を加えて、固形分濃度が4%の二次電池接着層用組成物を得た。この二次電池接着層用組成物を用いて、せん断速度100sec-1での粘度η、せん断速度10000sec-1での粘度η、および表面張力を測定し、粘度ηに対する粘度ηの比を求めた。そして、吐出性(ノズル詰まり)を評価した。結果を表1に示す。
<多孔膜層用組成物の調製>
 非導電性粒子としてのアルミナ(住友化学社製「AKP3000」、体積平均粒子径:0.5μm)を100部、分散剤としてのポリカルボン酸アンモニウム(東亜合成社製「アロンA-6114」)を1.0部および水を混合した。水の量は、固形分濃度が50%となるように調整した。メディアレス分散装置を用いて混合物を処理し、アルミナを分散させた。得られた分散液に、チキソ剤としてのカルボキシメチルセルロース(ダイセルケミカル社製「ダイセル1220」)を溶解した水溶液を1.5部(固形分相当)添加し、混合した。添加したチキソ剤(カルボキシメチルセルロース)は、混合物中で溶解した。次いで、多孔膜層用重合体としてのアクリル系共重合体の水分散液3部(固形分相当)と、表面張力調整剤としての脂肪族ポリエーテル型のノニオン性界面活性剤0.2部とを添加し、更に水を固形分濃度が40%になるように添加して、多孔膜層用組成物を得た。
<多孔膜層付きセパレータの作製>
 調製した多孔膜層用組成物をポリエチレン製容器に封入し、30日間静置した。その後、ポリエチレン製容器に撹拌翼を挿入し、回転数250rpmで撹拌し、容器底部の固着物が目視で確認されなくなってから更に30分間撹拌を続けることにより、多孔膜層用組成物中の非導電性粒子(アルミナ)を再分散させた。
 また、湿式法により製造された、単層のポリエチレン製セパレータ基材(幅250mm、長さ1000m、厚さ12μm)を用意した。そして、再分散させた多孔膜層用組成物を、セパレータ基材の一方の表面上に、乾燥後の厚さが2.5μmになるようにグラビアコーター(塗布速度:20m/分)で塗布した。次いで、多孔膜層用組成物を塗布したセパレータ基材を50℃の乾燥炉で乾燥し、巻き取ることにより、セパレータ基材の一方の表面上に多孔膜層を形成してなる多孔膜層付きセパレータを得た。
<接着層が形成された多孔膜層付きセパレータの作製>
 上述のようにして得られた多孔膜層付きセパレータの多孔膜層上に、インクジェットヘッド(コニカ社製「KM1024(シアモードタイプ)」を備えるインクジェット方式のスラリー供給機を用いて、調製した二次電池接着層用組成物を、飛翔速度が6~10m/秒となる条件で吐出し、吐出された二次電池接着層用組成物を乾燥した。そして、多孔膜層上にドット状の複数の接着層が形成された多孔膜層付きセパレータを得た。
<正極の作製>
 正極活物質としてのLiCoO[体積平均粒子径(D50):12μm]を100部、導電材としてのアセチレンブラック(電気化学工業社製「HS-100」)を2部、正極合材層用結着材としてのポリフッ化ビニリデン(クレハ社製「#7208」)を固形分相当で2部、およびN-メチルピロリドンを、全固形分濃度が70%となるようにプラネタリーミキサーに投入し、混合して正極用スラリー組成物を得た。
 得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体としての厚さ20μmのアルミ箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させて正極原反を得た。この乾燥は、アルミ箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、正極原反をロールプレスで圧延して、正極合材層の厚みが95μmの正極を得た。
<負極の作製>
 撹拌機付き5MPa耐圧容器に、1,3-ブタジエン33.5部、イタコン酸3.5部、スチレン62部、2-ヒドロキシエチルアクリレート1部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.4部、イオン交換水150部および重合開始剤としてのペルオキソ二硫酸カリウム0.5部を入れ、十分に撹拌した後、50℃に加温して重合を開始した。重合転化率が96%になった時点で冷却し、反応を停止して、負極合材層用結着材(SBR)を含む混合物を得た。この負極合材層用結着材を含む混合物に、5%水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pH8に調整した後、加熱減圧蒸留によって未反応単量体の除去を行った。その後、30℃以下まで冷却し、負極合材層用結着材を含む水分散液を得た。
 また、負極活物質としての人造黒鉛[体積平均粒子径(D50):15.6μm]100部と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩(日本製紙社製「MAC350HC」)の2%水溶液を固形分相当で1部との混合物を、イオン交換水で固形分濃度68%に調整した後、25℃で60分間混合した。更にイオン交換水で固形分濃度62%に調整した後、25℃で15分間混合した。上記の負極合材層用結着材(SBR)を固形分相当で1.5部およびイオン交換水を加え、最終固形分濃度が52%となるように調整し、更に10分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して、流動性の良い負極用スラリー組成物を調製した。
 得られた負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体としての厚さ20μmの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が150μm程度になるように塗布し、乾燥させて負極原反を得た。この乾燥は、銅箔を0.5m/分の速度で60℃のオーブン内を2分間かけて搬送することにより行った。その後、負極原反をロールプレスで圧延して、負極合材層の厚みが100μmの負極を得た。
<積層体Aの作製>
 セパレータ基材上に、インクジェットヘッド(コニカ社製「KM1024(シアモードタイプ)」を備えるインクジェット方式のスラリー供給機を用いて、二次電池接着層用組成物を、飛翔速度が6~10m/秒となる条件で吐出し、乾燥した後、セパレータ基材上に、塗布量、すなわち接着層の形成量が0.15g/mとなるようにドット状の複数の接着層を形成した。ここで、形成された1つのドットの大きさは15000μmであった。そして、当該セパレータ基材上に接着層が形成されてなるセパレータと、電極(負極)とを、接着層を介して重ね、加熱温度80℃、加圧力2.5MPaの条件で10秒間加圧保持することにより貼り合わせることで、積層体Aを得た。この積層体Aを用いて、接着力Aの評価を行った。結果を表1に示す。
<積層体Bの作製>
 多孔膜層付きセパレータの多孔膜層上に、インクジェットヘッド(コニカ社製「KM1024(シアモードタイプ)」を備えるインクジェット方式のスラリー供給機を用いて、二次電池接着層用組成物を、飛翔速度が6~10m/秒となる条件で吐出し、乾燥した後、多孔膜層付きセパレータ上に、塗布量(形成量)が0.15g/mとなるようにドット状の複数の接着層を形成した。ここで、形成された1つのドットの大きさは15000μmであった。そして、当該多孔膜層付きセパレータ基材の多孔膜層上に接着層が形成されてなる多孔膜層付きセパレータと、電極(負極)とを、接着層を介して重ね、加熱温度80℃、加圧力2.5MPaの条件で10秒間加圧保持することで貼り合わせることで、積層体Bを得た。この積層体Bを用いて、接着力Bの評価を行った。結果を表1に示す。
<二次電池の製造>
 電池の外装として、アルミニウム包材外装を用意した。また、上述のようにして作製した正極を、4.6cm×4.6cmの正方形に切り出したものを、二次電池用正極とした。また、上述ようにして作製した多孔膜層付きセパレータを、5.2cm×5.2cmの正方形に切り出したものを、二次電池用セパレータとした。更に、上述の負極を5cm×5cmの正方形に切り出したものを、二次電池用負極とした。そして、二次電池用正極を、集電体側の表面がアルミニウム包材外装に接するように、アルミニウム包材外装内に配置した。また、二次電池用正極の正極合材層の表面上に、二次電池用セパレータを、接着層が形成された多孔膜層の表面が当該二次電池用正極に接するように配置した。更に、二次電池用負極を、二次電池用セパレータ上に、負極合材層側の表面がセパレータに向かい合うように配置した。
 次に、電解液(溶媒:エチレンカーボネート/メチルエチルカーボネート/ビニレンカーボネート=68.5/30/1.5(体積比)、電解質:濃度1mol/LのLiPF)を空気が残らないように注入した。更に、アルミニウム包材外装の開口を密封するために、150℃のヒートシールをしてアルミニウム包材外装を閉口し、二次電池としてのリチウムイオン二次電池を製造した。
 このリチウムイオン二次電池について、低温出力特性を評価した。結果を表1に示す。
(実施例2)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、有機粒子のコア部およびシェル部の形成に用いる単量体を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例3)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーをカルボキシメチルセルロース0.3部に替えた以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例4)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーを(メタ)アクリル酸系共重合体(PMAA:Polymethacrylic acid)0.05部に替えた以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例5)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、その他の結着材としてのアクリル系重合体の含有量(固形分)を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例6)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、表面張力調整剤としてのポリオキシアルキレン誘導体の非イオン界面活性剤の水溶液の含有量(固形分)を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例7)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーの含有量(固形分)、および、表面張力調整剤としてのポリオキシアルキレン誘導体の非イオン界面活性剤の含有量(固形分)を、それぞれ表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(実施例8)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーの含有量を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例1)
 コアシェル構造を有する有機粒子に替えて、以下のようにして調製した単一相構造(非コアシェル)の有機粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
<単一相構造(非コアシェル)の有機粒子の調製>
 撹拌機を備えた反応器に、イオン交換水70部、乳化剤としてのラウリル硫酸ナトリウム(花王ケミカル社製、製品名「エマール2F」)0.15部、並びに過流酸アンモニウム0.5部を、それぞれ供給し、気相部を窒素ガスで置換し、60℃に昇温した。
 一方、別の容器で、イオン交換水50部、乳化剤としてのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5部、並びに、重合性単量体としてのn-ブチルアクリレート40部、メタクリル酸1部、スチレン58部、エチレングリコールジメタクリレート1部を混合して、単量体混合物を得た。この単量体混合物を2時間かけて上述の反応器に連続的に添加して重合を行った。添加中は、60℃で反応を行った。添加終了後、更に70℃で2時間撹拌して反応を終了し、単一相構造(非コアシェル)の有機粒子を含む水分散液を製造した。
(比較例2)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーの含有量(固形分)を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例3)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤としてのセルロースナノファイバーの含有量(固形分)、およびその他の結着材の含有量(固形分)をそれぞれ表1のように変更した以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
(比較例4)
 二次電池接着層用組成物の調製に際し、チキソ剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、コアシェル構造を有する有機粒子、その他の結着材、二次電池接着層用組成物、多孔膜層用組成物、多孔膜層付きセパレータ、接着層が形成された多孔膜層付きセパレータ、正極、負極、積層体A、積層体B、および二次電池を調製または作製した。そして、実施例1と同様にして各種測定および評価を行った。結果を表1に示す。
 なお、以下に示す表1中、
「BA」は、n-ブチルアクリレート単位を示し、
「MAA」は、メタクリル酸単位を示し、
「ST」は、スチレン単位を示し、
「AMA」は、アリルメタクリレート単位を示し、
「EDMA」は、エチレングリコールジメタクリレート単位を示し、
「CNF」は、セルロースナノファイバーを示し、
「PMAA」は、(メタ)アクリル酸系共重合体を示し、
「CMC」はカルボキシメチルセルロースを示し、
「LS-106」は、ポリオキシアルキレン誘導体の非イオン界面活性剤の水溶液を示し、
「ACL」は、アクリル系重合体を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1より、コアシェル構造を有する有機粒子、チキソ剤および水を含み、且つ、せん断速度100sec-1での粘度η、せん断速度10000sec-1での粘度η、および粘度ηに対する前記粘度ηの比(η0/η)がそれぞれ本発明で規定する所定の範囲内である二次電池接着層用組成物を用いた実施例1~8では、多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付きセパレータと電極とを強固に接着できることがわかる。
 一方、表1より、非コアシェル構造である単一構造の有機粒子を用いた比較例1では、多孔膜層上に形成された接着層と介して多孔膜層付きセパレータと電極とを強固に接着させることができず、また、得られる二次電池の低温出力特性が低下していることがわかる。
 また、表1より、せん断速度100sec-1での粘度ηが本発明で規定する所定の範囲外である二次電池接着層用組成物を用いた比較例2、および、せん断速度10000sec-1での粘度ηが本発明で規定する所定の範囲外である比較例3では、インクジェット法により二次電池接着層用組成物を良好に吐出することができないことがわかる。
 更に、表1より、チキソ剤を含まず、且つ、粘度ηに対する粘度ηの比(η0/η)が本発明で規定する所定の範囲外である二次電池接着層用組成物を用いた比較例4では、多孔膜層上に形成された接着層を介して多孔膜層付きセパレータと電極とを強固に接着させることができず、また、得られる二次電池の低温出力特性が低下していることが分かる。
 本発明によれば、インクジェット法を用いた場合でも、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に効率良く接着層を形成することができ、当該接着層を介して多孔膜層付き基材と被接着部材とを強固に接着させ得る二次電池接着層用組成物を提供することができる。
 また、本発明によれば、多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して被接着部材と強固に接着され得る非水系二次電池用電池部材およびその製造方法を提供することができる。
 更に、本発明によれば、多孔膜層付き基材と被接着部材とが多孔膜層付き基材の多孔膜層上に形成された接着層を介して強固に接着されてなる非水系二次電池用積層体であって、二次電池に優れた低温出力特性を発揮させ得る非水系二次電池用積層体を効率的に製造できる非水系二次電池用積層体の製造方法を提供することができる。
 そして、本発明によれば、低温出力特性に優れる非水系二次電池を提供することができる。

Claims (8)

  1.  有機粒子、チキソ剤および水を含む非水系二次電池接着層用組成物であって、
     前記有機粒子が、コア部と、前記コア部の外表面を少なくとも部分的に覆うシェル部とを備えるコアシェル構造を有しており、
     せん断速度100sec-1での粘度ηが10mPa・s未満であり、且つ、せん断速度10000sec-1での粘度ηが0.5mPa・s以上2.4mPa・s以下であり、且つ、前記粘度ηに対する前記粘度ηの比(η0/η)が1.2以上10以下である、非水系二次電池接着層用組成物。
  2.  表面張力が30mN/m以上60mN/m以下である、請求項1に記載の非水系二次電池接着層用組成物。
  3.  固形分濃度が30質量%以下である、請求項1または2に記載の非水系二次電池接着層用組成物。
  4.  前記コア部が、電解液膨潤度が5倍以上30倍以下の重合体からなり、前記シェル部が、電解液膨潤度が1倍超4倍以下の重合体からなり、そして、前記コア部を構成する重合体のガラス転移温度が-50℃以上150℃以下であり、前記シェル部を構成する重合体のガラス転移温度が、前記コア部を構成する重合体のガラス転移温度より10℃以上低い、請求項1~3のいずれか1項に記載の非水系二次電池接着層用組成物。
  5.  基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材と、
     前記多孔膜層上に形成されたドット状の複数の接着層とを備え、
     前記基材がセパレータ基材または電極基材であり、
     前記接着層が、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水系二次電池接着層用組成物の乾燥物である、非水系二次電池用電池部材。
  6.  基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水系二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する塗工工程と、
     前記多孔膜層上に塗工された前記非水系二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程とを含み、
     前記基材がセパレータ基材または電極基材である、非水系二次電池用電池部材の製造方法。
  7.  基材の少なくとも一方面に多孔膜層が形成されてなる多孔膜層付き基材の多孔膜層上に、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水系二次電池接着層用組成物をインクジェット法により塗工する塗工工程と、
     前記多孔膜層上に塗工された前記非水系二次電池接着層用組成物を乾燥して接着層を形成する乾燥工程と、
     前記接着層を介して前記多孔膜層付き基材と被接着部材とを接着する接着工程とを含み、
     前記基材がセパレータ基材または電極基材である、
    非水系二次電池用積層体の製造方法。
  8.  請求項7に記載の非水系二次電池用積層体の製造方法により得られる非水系二次電池用積層体を用いる、非水系二次電池の製造方法。
PCT/JP2019/032901 2018-08-29 2019-08-22 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法 WO2020045246A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217004756A KR20210049098A (ko) 2018-08-29 2019-08-22 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 전지 부재 및 그 제조 방법, 그리고 비수계 이차 전지용 적층체의 제조 방법 및 비수계 이차 전지의 제조 방법
EP19855307.5A EP3846246A4 (en) 2018-08-29 2019-08-22 COMPOSITION FOR ADHESIVE LAYER FOR NON-WATERED SECONDARY BATTERY, BATTERY ELEMENT FOR NON-WATERED SECONDARY BATTERY, METHOD OF MANUFACTURE OF BATTERY ELEMENT FOR NON-WATERED SECONDARY BATTERY, AND METHOD OF MANUFACTURE OF LAMINATE FOR NON-WATERED SECONDARY BATTERY, AND METHOD OF MANUFACTURE FOR NON-WATERED SECONDARY BATTERY
US17/266,107 US11811087B2 (en) 2018-08-29 2019-08-22 Composition for non-aqueous secondary battery adhesive layer, battery member for non-aqueous secondary battery and method of producing same, method of producing laminate for non-aqueous secondary battery, and method of producing non-aqueous secondary battery
CN201980046973.XA CN112437996B (zh) 2018-08-29 2019-08-22 粘接层用组合物、及电池构件、层叠体、电池的制造方法
JP2020539397A JPWO2020045246A1 (ja) 2018-08-29 2019-08-22 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018160806 2018-08-29
JP2018-160806 2018-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020045246A1 true WO2020045246A1 (ja) 2020-03-05

Family

ID=69644234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/032901 WO2020045246A1 (ja) 2018-08-29 2019-08-22 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11811087B2 (ja)
EP (1) EP3846246A4 (ja)
JP (1) JPWO2020045246A1 (ja)
KR (1) KR20210049098A (ja)
CN (1) CN112437996B (ja)
WO (1) WO2020045246A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021241280A1 (ja) * 2020-05-29 2021-12-02 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池及びその製造方法
KR20230163376A (ko) 2021-03-30 2023-11-30 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
KR20240000476A (ko) 2021-04-28 2024-01-02 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
KR20240004328A (ko) 2021-04-28 2024-01-11 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지용 적층체, 접착용 조성물 및 비수계 이차 전지
KR20240050326A (ko) 2021-08-31 2024-04-18 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115044331B (zh) * 2021-03-09 2023-05-09 南京工业大学 一种锂离子电池用水分散型聚合物微粒子乳液粘结剂及其制备方法
CN114175387B (zh) * 2021-03-31 2024-04-12 宁德新能源科技有限公司 一种隔离膜及包含该隔离膜的电化学装置和电子装置
CN115260403B (zh) * 2022-08-29 2023-12-08 深圳市鸿星创新材料有限公司 一种水性粘结剂、改性隔膜、电池及水性粘结剂的制备方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181590A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Nippon Nsc Ltd 粘着製品の製造方法
JP2006096809A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd 有機溶剤系増粘・チキソトロピー付与剤、塗布組成物、機能性フィルム、および光学フィルム
WO2012115096A1 (ja) 2011-02-23 2012-08-30 日本ゼオン株式会社 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
JP2013145763A (ja) 2013-04-30 2013-07-25 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池多孔膜用スラリー組成物、二次電池用電極、二次電池用セパレータおよび二次電池
JP2013203894A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Asahi Kasei E-Materials Corp ポリオレフィン微多孔膜
WO2013172415A1 (ja) * 2012-05-18 2013-11-21 コニカミノルタ株式会社 多層積層膜の製造方法
WO2015005145A1 (ja) * 2013-07-10 2015-01-15 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用接着剤、リチウムイオン二次電池用セパレータ、及びリチウムイオン二次電池
JP2015088253A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用接着剤、リチウムイオン二次電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
JP2015141773A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 トヨタ自動車株式会社 二次電池用負極の製造方法
JP2016081888A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層および非水系二次電池
WO2016103559A1 (ja) 2014-12-25 2016-06-30 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
JP2017084589A (ja) 2015-10-27 2017-05-18 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池多孔膜用スラリー組成物、非水系二次電池用電極の製造方法および非水系二次電池の製造方法
WO2017090242A1 (ja) 2015-11-27 2017-06-01 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層、及び非水系二次電池
WO2018070448A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用接着剤組成物、電気化学素子、及び電気化学素子製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4193603B2 (ja) * 2003-06-18 2008-12-10 日産自動車株式会社 電極、電池およびそれらの製造方法
EP2490265A1 (en) * 2009-10-15 2012-08-22 Hitachi Chemical Company, Ltd. Conductive adhesive, solar cell, method for manufacturing solar cell, and solar cell module
JP5874328B2 (ja) * 2010-11-29 2016-03-02 住友化学株式会社 電極合剤ペースト、電極および非水電解質二次電池
KR102005869B1 (ko) * 2016-06-30 2019-07-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP6360531B2 (ja) * 2016-09-15 2018-07-18 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用積層セパレータ、非水電解液二次電池用部材および非水電解液二次電池
JP7279298B2 (ja) * 2017-03-06 2023-05-23 株式会社リコー 電極
CN112088446B (zh) * 2018-05-17 2023-06-20 日本瑞翁株式会社 非水系二次电池用浆料、非水系二次电池用间隔件、非水系二次电池用电极、非水系二次电池用层叠体以及非水系二次电池

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001181590A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Nippon Nsc Ltd 粘着製品の製造方法
JP2006096809A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd 有機溶剤系増粘・チキソトロピー付与剤、塗布組成物、機能性フィルム、および光学フィルム
WO2012115096A1 (ja) 2011-02-23 2012-08-30 日本ゼオン株式会社 二次電池用負極、二次電池、負極用スラリー組成物及び二次電池用負極の製造方法
JP2013203894A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Asahi Kasei E-Materials Corp ポリオレフィン微多孔膜
WO2013172415A1 (ja) * 2012-05-18 2013-11-21 コニカミノルタ株式会社 多層積層膜の製造方法
JP2013145763A (ja) 2013-04-30 2013-07-25 Nippon Zeon Co Ltd 二次電池多孔膜用スラリー組成物、二次電池用電極、二次電池用セパレータおよび二次電池
WO2015005145A1 (ja) * 2013-07-10 2015-01-15 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用接着剤、リチウムイオン二次電池用セパレータ、及びリチウムイオン二次電池
JP2015088253A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池用接着剤、リチウムイオン二次電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
JP2015141773A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 トヨタ自動車株式会社 二次電池用負極の製造方法
JP2016081888A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層および非水系二次電池
WO2016103559A1 (ja) 2014-12-25 2016-06-30 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
JP2017084589A (ja) 2015-10-27 2017-05-18 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池多孔膜用スラリー組成物、非水系二次電池用電極の製造方法および非水系二次電池の製造方法
WO2017090242A1 (ja) 2015-11-27 2017-06-01 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用接着層、及び非水系二次電池
WO2018070448A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 日本ゼオン株式会社 電気化学素子用接着剤組成物、電気化学素子、及び電気化学素子製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021241280A1 (ja) * 2020-05-29 2021-12-02 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池及びその製造方法
KR20230163376A (ko) 2021-03-30 2023-11-30 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
KR20240000476A (ko) 2021-04-28 2024-01-02 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지
KR20240004328A (ko) 2021-04-28 2024-01-11 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지용 적층체, 접착용 조성물 및 비수계 이차 전지
KR20240050326A (ko) 2021-08-31 2024-04-18 니폰 제온 가부시키가이샤 비수계 이차 전지 접착층용 조성물, 비수계 이차 전지용 접착층 및 그 제조 방법, 비수계 이차 전지용 적층체 및 그 제조 방법, 그리고, 비수계 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
US11811087B2 (en) 2023-11-07
US20210296732A1 (en) 2021-09-23
EP3846246A4 (en) 2022-06-01
CN112437996B (zh) 2023-07-25
CN112437996A (zh) 2021-03-02
KR20210049098A (ko) 2021-05-04
EP3846246A1 (en) 2021-07-07
JPWO2020045246A1 (ja) 2021-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020045246A1 (ja) 非水系二次電池接着層用組成物、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池の製造方法
JP6520938B2 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
JP7306272B2 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用電池部材、非水系二次電池用積層体の製造方法、および非水系二次電池
WO2016017066A1 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層付き基材、非水系二次電池用積層体の製造方法および非水系二次電池
JP6750506B2 (ja) 非水系二次電池用セパレータおよびその製造方法、並びに、非水系二次電池
US10186699B2 (en) Laminate for non-aqueous secondary battery, and method for manufacturing non-aqueous secondary battery member
JP6565935B2 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
JP6413419B2 (ja) 非水系二次電池多孔膜用複合粒子、非水系二次電池用多孔膜、非水系二次電池用電池部材、および非水系二次電池
JPWO2018198940A1 (ja) 非水系二次電池多孔膜用バインダー組成物、非水系二次電池多孔膜用スラリー組成物、非水系二次電池用多孔膜、並びに非水系二次電池およびその製造方法
WO2018034094A1 (ja) 非水系二次電池多孔膜用組成物、非水系二次電池用多孔膜及び非水系二次電池
JP6455140B2 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
WO2020090395A1 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層、非水系二次電池用セパレータ、および非水系二次電池
WO2018034093A1 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層及び非水系二次電池
CN108292735B (zh) 非水系二次电池粘接层用组合物、非水系二次电池用粘接层以及非水系二次电池
JP6891392B2 (ja) 非水系二次電池用積層体
JP6693101B2 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池機能層用組成物の製造方法、非水系二次電池用機能層及び非水系二次電池
JP7279635B2 (ja) 非水系二次電池多孔膜用組成物、非水系二次電池用多孔膜の製造方法および非水系二次電池の製造方法
JP6337554B2 (ja) 非水系二次電池多孔膜用バインダー、非水系二次電池多孔膜用組成物、非水系二次電池用多孔膜および非水系二次電池
JPWO2018163761A1 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
WO2018180809A1 (ja) 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19855307

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020539397

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019855307

Country of ref document: EP

Effective date: 20210329