WO2024034589A1 - 蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス - Google Patents

蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス Download PDF

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巨樹 笹川
真仁 尾▲崎▼
健太 五十嵐
一輝 小原
文孝 市村
弘貴 落合
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荒川化学工業株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an aqueous power storage device binder solution, a power storage device slurry, a power storage device electrode, a power storage device separator, a power storage device separator/electrode laminate, and a power storage device.
  • the applicant is considering a method of using a water-soluble polymer as a binder for power storage devices.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an aqueous power storage device binder solution that has excellent coating properties, dispersibility, and low hygroscopicity.
  • the present disclosure provides the following items.
  • (Item A1) An electricity storage device binder aqueous solution,
  • the electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer,
  • the water-soluble polymer contains 10 mol% to 99.85 mol% of (meth)acrylamide units, Containing 0.001 mol% to 20 mol% of alkyl (meth)acrylamide units and/or polyfunctional monomer units and 0.001 mol% to 2.0 mol% of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid units, Energy storage device binder aqueous solution.
  • An electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer, The water-soluble polymer contains (meth)acrylamide units, An aqueous power storage device binder solution, in which the water-soluble polymer has a value calculated by Formula 1 of 2.8 or more.
  • Formula 1 (Mw/Mn) x (Mw/Rw) x 10 -4 (In the formula, Mw is the weight average molecular weight. Mn is the number average molecular weight.
  • Rw is the average radius of gyration.
  • An electricity storage device binder aqueous solution An electricity storage device binder aqueous solution, The electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer, The water-soluble polymer contains (meth)acrylamide units, An aqueous power storage device binder solution, in which the slope of the linear function obtained by the least squares method is 0.25 or less and the intercept is 1.2 or more with respect to the vertical and horizontal axes below.
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer and water, The water-soluble polymer contains 10 mol% to 99.85 mol% of (meth)acrylamide units, Containing 0.001 mol% to 20 mol% of alkyl (meth)acrylamide units and/or polyfunctional monomer units and 0.001 mol% to 2.0 mol% of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid units, Energy storage device slurry.
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer and water, The water-soluble polymer contains (meth)acrylamide units, An electricity storage device slurry, wherein the water-soluble polymer has a value calculated by Formula 1 of 2.8 or more.
  • Formula 1 (Mw/Mn) x (Mw/Rw) x 10 -4 (In the formula, Mw is the weight average molecular weight. Mn is the number average molecular weight.
  • Rw is the average radius of gyration.
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer and water, The water-soluble polymer contains (meth)acrylamide units, An electricity storage device slurry in which the slope of the linear function obtained by the least squares method is 0.25 or less and the intercept is 1.2 or more with respect to the vertical and horizontal axes below.
  • the electricity storage device slurry according to the above item which contains an electrode active material.
  • the electricity storage device slurry according to the above item containing non-conductive particles.
  • An electricity storage device electrode comprising a dried electricity storage device slurry according to any one of the above items on a current collector.
  • An electricity storage device separator comprising, on a base material, the dried electricity storage device slurry according to any one of the above items.
  • a power storage device separator/electrode laminate comprising a dried product of the power storage device slurry according to any one of the above items on the active material side of the electrode.
  • the electricity storage device binder aqueous solution of the present disclosure has excellent coating properties, dispersibility, and low hygroscopicity.
  • numerical ranges for each physical property value, content, etc. may be set as appropriate (for example, by selecting from the values listed in each item below).
  • the numerical value ⁇ is exemplified as A3, A2, A1 (A3>A2>A1)
  • the range of the numerical value ⁇ is, for example, A3 or less, A2 or less, less than A3, less than A2, A1 or more.
  • A2 or more greater than A1, greater than A2, A1 to A2 (A1 or more and A2 or less), A1 to A3, A2 to A3, A1 or more and less than A3, A1 or more and less than A2, A2 or more and less than A3, greater than A1 and less than A3 , greater than A1 and less than A2, greater than A2 and less than A3, greater than A1 and less than A3, greater than A1 and less than A2, greater than A2 and less than A3, etc.
  • ⁇ amount (A/B) means the ⁇ amount ( ⁇ ) of A relative to B100 ⁇ %.
  • include mass %, mol %, parts by mass, and the like.
  • amount of ⁇ include content, amount used, and the like.
  • ⁇ ratio (A/B) means the ⁇ ratio calculated by the formula "A ⁇ B". Examples of the ⁇ ratio include mass ratio and molar ratio.
  • nonvolatile content means the total mass of components other than the organic solvent and water.
  • the non-volatile content of the object A is the total mass of components remaining after heating 1 g of the object A at 105° C. and reaching a constant weight.
  • (Meth)acrylic means “at least one selected from the group consisting of acrylic and methacrylic.”
  • (Meth)acrylate means “at least one selected from the group consisting of acrylate and methacrylate.”
  • (Meth)acryloyl means “at least one selected from the group consisting of acryloyl and methacryloyl.”
  • alkyl group examples include a straight chain alkyl group, a branched alkyl group, and a cycloalkyl group.
  • Straight chain alkyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n- -decamethyl group, etc.
  • Branched alkyl group means a group having no cyclic structure, in which at least one hydrogen atom of a straight-chain alkyl group is substituted with an alkyl group.
  • Examples of the branched alkyl group include i-propyl group, diethylpentyl group, trimethylbutyl group, trimethylpentyl group, and trimethylhexyl group.
  • cycloalkyl group examples include a monocyclic cycloalkyl group, a bridged ring cycloalkyl group, and a fused ring cycloalkyl group. Note that a group in which at least one hydrogen atom of a cycloalkyl group is substituted with an alkyl group is also defined as a cycloalkyl group.
  • “Monocycle” means a cyclic structure formed by covalent bonds of carbon and having no internal crosslinking structure.
  • Fused ring means a cyclic structure in which two or more monocycles share two atoms (that is, each ring shares (fused) only one edge with each other).
  • Bridged ring means a cyclic structure in which two or more monocycles share three or more atoms.
  • Examples of the monocyclic cycloalkyl group include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclodecyl group, and a 3,5,5-trimethylcyclohexyl group.
  • bridged ring cycloalkyl group examples include a tricyclodecyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.
  • the alkyl group also includes a group that is a combination of a straight-chain alkyl group, a branched alkyl group, and a cycloalkyl group.
  • Examples of the above-mentioned combined groups include cycloalkylalkyl groups.
  • Examples of the salt include inorganic salts and organic salts.
  • Organic salt means a salt whose cation moiety is a metal cation.
  • inorganic salts examples include sodium salts, lithium salts, calcium salts, and the like.
  • organic salts examples include ammonium salts and amine salts.
  • the present disclosure provides a power storage device binder aqueous solution, comprising:
  • the electricity storage device binder aqueous solution contains a water-soluble polymer,
  • the water-soluble polymer contains 10 mol% to 99.85 mol% of (meth)acrylamide units, Containing 0.001 mol% to 20 mol% of alkyl (meth)acrylamide units and/or polyfunctional monomer units and 0.001 mol% to 2.0 mol% of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid units,
  • the present invention relates to a power storage device binder aqueous solution.
  • Water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • Water-soluble means that when 0.5 g of the compound is dissolved in 100 g of water at 25° C., the water-insoluble content is less than 0.5% by mass (less than 2.5 mg).
  • water-insoluble content examples include less than 0.5% by mass, less than 0.4% by mass, less than 0.3% by mass, less than 0.2% by mass, less than 0.1% by mass, and 0% by mass.
  • ((meth)acrylamide) (Meth)acrylamide may be used alone or in combination of two or more.
  • the mol% content ((meth)acrylamide unit/water-soluble polymer) is, for example, 99.85 mol%, 99.8 mol%, 99.6 mol%, 99.5 mol%, 99.2 mol%, 99 mol%, 95 mol%, 90 mol%, 85 mol%, 80 mol%, 75 mol%, 70 mol%, 65 mol%, 60 mol%, 55 mol%, 50 mol%, 45 mol%, 40 mol% , 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 9 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, and the like.
  • the content is preferably 1 mol% to 99.85 mol%, more preferably 10 mol% to 99.6 mol%, and even more preferably 20 mol%. % to 99 mol%.
  • the mass% content ((meth)acrylamide unit/water-soluble polymer) is, for example, 99.998 mass%, 99.99 mass%, 95 mass%, 90 mass%, 85 mass%, 80 mass%, 75 mass% , 70% by mass, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10 Examples include mass %, 9 mass %, 5 mass %, 4 mass %, 2 mass %, and 1 mass %. In one embodiment, the content is preferably 1% by mass to 99.998% by mass, more preferably 10% by mass to 99.9% by mass, and even more preferably 20% by mass. % or more and less than 99% by mass.
  • Alkyl (meth)acrylamide unit Alkyl (meth)acrylamides may be used alone or in combination of two or more.
  • Alkyl (meth)acrylamide means a compound in which one or more hydrogen atoms directly bonded to the nitrogen atom of (meth)acrylamide are substituted with an unsubstituted alkyl group.
  • alkyl (meth)acrylamide examples include dialkyl (meth)acrylamide, monoalkyl (meth)acrylamide, and the like.
  • “Monoalkyl (meth)acrylamide” means a compound in which one hydrogen atom directly bonded to the nitrogen atom of (meth)acrylamide is substituted with an unsubstituted alkyl group.
  • Examples of the monoalkyl (meth)acrylamide include N-methyl (meth)acrylamide, N-ethyl (meth)acrylamide, and N-propyl (meth)acrylamide.
  • Dialkyl (meth)acrylamide means a compound in which two hydrogen atoms directly bonded to the nitrogen atom of (meth)acrylamide are substituted with unsubstituted alkyl groups.
  • dialkyl (meth)acrylamide examples include N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide, and N,N-dipropyl (meth)acrylamide.
  • the mol% content (alkyl (meth)acrylamide unit/water-soluble polymer) is, for example, 20 mol%, 19 mol%, 17 mol%, 15 mol%, 13 mol%, 11 mol%, 10 mol%, 9 mol%.
  • the content is preferably from 0 mol% to 20 mol%, more preferably from 0.001 mol% to less than 5 mol%, and even more preferably from 0.001 mol% to less than 5 mol%. 1 mol% is mentioned.
  • the mass % content is, for example, 20 mass %, 19 mass %, 17 mass %, 15 mass %, 13 mass %, 11 mass %, 10 mass %, 9 mass % %, 7% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 2% by mass, 1% by mass, 0.9% by mass, 0.7% by mass, 0.5% by mass, 0.45% by mass, 0.4% by mass %, 0.35 mass%, 0.3 mass%, 0.25 mass%, 0.20 mass%, 0.15 mass%, 0.10 mass%, 0.08 mass%, 0.06 mass%, 0.05% by mass, 0.03% by mass, 0.01% by mass, 0.009% by mass, 0.007% by mass, 0.005% by mass, 0.003% by mass, 0.001% by mass, 0% by mass Examples include %. In one embodiment, the content is preferably from 0% by mass to 20% by mass, more preferably from 0.001% by mass to less than 5% by mass,
  • Unsaturated hydrocarbon sulfonic acid and/or its salt unit Unsaturated hydrocarbon sulfonic acids and/or salts thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • Unsaturated hydrocarbon sulfonic acid means a sulfonic acid whose structure other than the sulfonic acid (salt) group is composed only of carbon atoms and hydrogen atoms.
  • unsaturated hydrocarbon sulfonic acids or salts thereof include vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, (meth)allylsulfonic acid, sodium vinylsulfonate, sodium styrene sulfonate, sodium (meth)allylsulfonate, and the like.
  • the mol% content (unsaturated hydrocarbon sulfonic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) is, for example, 2.0 mol%, 1.95 mol%, 1.9 mol%, 1.85 mol%, 1.8 mol%, 1.75 mol%, 1.7 mol%, 1.65 mol%, 1.6 mol%, 1.55 mol%, 1.5 mol%, 1.45 mol%, 1.
  • the content is preferably 0.001 mol% to 2.0 mol%, more preferably 0.001 mol% to 1.5 mol%, and even more preferably is 0.001 mol% to 1.0 mol%.
  • the mass% content (unsaturated hydrocarbon sulfonic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) is, for example, 2.0 mass%, 1.95 mass%, 1.9 mass%, 1.85 mass%, 1.8% by mass, 1.75% by mass, 1.7% by mass, 1.65% by mass, 1.6% by mass, 1.55% by mass, 1.5% by mass, 1.45% by mass, 1.
  • the content is preferably 0.001% by mass to 1.0% by mass, more preferably 0.001% by mass to 0.5% by mass, and even more preferably is 0.001% by mass to 0.1% by mass.
  • the neutralization rate [unit amount of unsaturated hydrocarbon sulfonate/(unit amount of unsaturated hydrocarbon sulfonate + unit amount of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid)] is, for example, 100%, 95%, 90%. , 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, etc. Can be mentioned. In one embodiment, the neutralization rate is preferably 10% to 100%.
  • the water-soluble polymer may optionally include multifunctional monomer units.
  • Polyfunctional monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • Polyfunctional monomer means a monomer having two or more ethylenically unsaturated double bonds.
  • polyfunctional monomer examples include polyfunctional (meth)acrylamide compounds, tri(allyl group)-containing monomers, tri((meth)acryloyl group)-containing triazine, and the like.
  • Polyfunctional (meth)acrylamide compound means a compound having two or more (meth)acrylamide groups. (In the formula, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group.)
  • polyfunctional (meth)acrylamide compounds include N,N'-methylenebis(meth)acrylamide, N,N'-ethylenebis(meth)acrylamide, and N-[tris(3-(meth)acrylamidopropoxymethyl)methyl].
  • tri(allyl group)-containing monomers examples include triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, triallylamine, and triallyl(meth)acrylamide.
  • the triazine containing tri((meth)acryloyl group) is, for example, 1,3,5-tri((meth)acryloyl)-1,3,5-triazine, 1,3,5-tri((meth)acryloyl)hexahydro -1,3,5-triazine and the like.
  • the mol% content (polyfunctional monomer unit/water-soluble polymer) is, for example, 10 mol%, 9 mol%, 8 mol%, 7 mol%, 6 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 3 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0.9 mol%, 0.7 mol%, 0.5 mol%, 0.3 mol%, 0.1 mol%, 0.05 mol%, 0.01 mol%, Examples include 0 mol%. In one embodiment, the content is preferably 0 mol% to 10 mol%, more preferably 0.01 mol% to 2 mol%, and even more preferably 0.05 mol%. % to 2 mol%.
  • the mass% content is, for example, 10% by mass, 9% by mass, 8% by mass, 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 3% by mass, 2% by mass, 1% by mass, 0.9% by mass, 0.7% by mass, 0.5% by mass, 0.3% by mass, 0.1% by mass, 0.05% by mass, 0.01% by mass, Examples include 0% by mass.
  • the content is preferably 0% by mass to 10% by mass, more preferably 0.01% by mass to 2% by mass, and even more preferably 0.05% by mass. % to 2% by mass.
  • the water-soluble polymer may optionally include unsaturated carboxylic acid and/or salt units thereof.
  • Unsaturated carboxylic acids and/or salts thereof may be used alone or in combination of two or more.
  • unsaturated carboxylic acids or salts thereof include (meth)acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, sodium (meth)acrylate, sodium crotonate, sodium maleate, sodium fumarate, and itaconic acid.
  • the mole% content (unsaturated carboxylic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) is, for example, 40 mole%, 35 mole%, 30 mole%, 25 mole%, 20 mole%, 15 mole%, 10 mole %, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, 0 mol%, etc.
  • the content is preferably 0 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content (unsaturated carboxylic acid and/or its salt unit/water-soluble polymer) is, for example, 30% by mass, 29% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, 9% by mass. %, 5% by mass, 4% by mass, 2% by mass, 1% by mass, 0% by mass, and the like.
  • the content is preferably 0% by mass to 30% by mass, more preferably 0% by mass to 25% by mass.
  • the neutralization rate [unsaturated carboxylate unit substance amount/(unsaturated carboxylate unit substance amount + unsaturated carboxylic acid unit substance amount)] is, for example, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%. , 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, etc. In one embodiment, the neutralization rate is preferably 10% to 90%.
  • the water-soluble polymer may optionally include ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile units.
  • the ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile include (meth)acrylonitrile, ⁇ -chloro(meth)acrylonitrile, ⁇ -ethyl(meth)acrylonitrile, and vinylidene cyanide.
  • the mol% content ( ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile unit/water-soluble polymer) is, for example, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, Examples include 9 mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, and 0 mol%. In one embodiment, the content is preferably 0 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content ( ⁇ , ⁇ -unsaturated nitrile unit/water-soluble polymer) is, for example, 30% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, 9% by mass, 5% by mass, Examples include 4% by mass, 2% by mass, 1% by mass, and 0% by mass. In one embodiment, the content is preferably 0% by mass to 30% by mass.
  • the water-soluble polymer may optionally include alkoxyalkyl (meth)acrylate units.
  • Alkoxyalkyl (meth)acrylates may be used alone or in combination of two or more.
  • Alkoxyalkyl (meth)acrylates include, for example, methoxymethyl (meth)acrylate, 2-methoxyethyl (meth)acrylate, 1-methoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxypropyl (meth)acrylate, and 2-methoxypropyl (meth)acrylate.
  • acrylate 1-methoxypropyl (meth)acrylate, 4-methoxybutyl (meth)acrylate, 3-methoxybutyl (meth)acrylate, 2-methoxybutyl (meth)acrylate, 1-methoxybutyl (meth)acrylate, ethoxymethyl (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, 1-ethoxyethyl (meth)acrylate, 3-ethoxypropyl (meth)acrylate, 2-ethoxypropyl (meth)acrylate, 1-ethoxypropyl (meth)acrylate, Examples include propoxymethyl (meth)acrylate, 2-propoxyethyl (meth)acrylate, 1-propoxyethyl (meth)acrylate, and butoxymethyl (meth)acrylate.
  • the mol% content (alkoxyalkyl (meth)acrylate units/water-soluble polymer) is, for example, 40 mol%, 35 mol%, 30 mol%, 25 mol%, 20 mol%, 15 mol%, 10 mol%, 9 Examples include mol%, 5 mol%, 4 mol%, 2 mol%, 1 mol%, and 0 mol%. In one embodiment, the content is preferably 0 mol% to 40 mol%.
  • the mass% content is, for example, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass.
  • Examples include mass%, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, 9% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 2% by mass, 1% by mass, and 0% by mass.
  • the content is preferably 0% by mass to 60% by mass.
  • the water-soluble polymer may optionally include (meth)acrylamide, alkyl (meth)acrylamide, unsaturated hydrocarbon sulfonic acid and/or its salt, unsaturated carboxylic acid and/or its salt, polyfunctional monomer, ⁇ , ⁇ - It may contain monomer (other component) units that are not any unsaturated nitriles. Other components may be used alone or in combination of two or more.
  • Other components include, for example, unsaturated phosphoric acid and/or its salt, hydroxyl group-containing (meth)acrylic ester, hydroxyl group-free (meth)acrylic ester, conjugated diene, aromatic vinyl compound, unsaturated non-hydrocarbon sulfonic acid. and/or salts thereof.
  • Unsaturated phosphoric acids include, for example, vinylphosphonic acid, vinyl phosphate, bis((meth)acryloyloxyethyl) phosphate, diphenyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, dioctyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, monomethyl-2-(meth)acryloyloxyethyl phosphate, 3-(meth)acryloxy-2-hydroxypropane phosphate, and the like.
  • hydroxyl group-containing (meth)acrylic esters examples include hydroxyl group-containing linear (meth)acrylic esters, hydroxyl group-containing branched (meth)acrylic esters, and the like.
  • hydroxyl group-containing linear (meth)acrylic ester examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate.
  • hydroxyl group-containing branched (meth)acrylic esters examples include 1-hydroxyethyl (meth)acrylate, 1-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth)acrylate.
  • Hydroxyl group-free (meth)acrylic esters include, for example, hydroxyl group-free linear (meth)acrylic esters, hydroxyl group-free branched (meth)acrylic esters, hydroxyl group-free alicyclic (meth)acrylic esters, and hydroxyl group-free alicyclic (meth)acrylic esters. Examples include substituted (meth)acrylic acid esters.
  • Hydroxyl group-free linear (meth)acrylic esters include, for example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, and (meth)acrylate. Examples include n-amyl acrylate, hexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, and decyl (meth)acrylate.
  • hydroxyl group-free branched (meth)acrylic esters examples include i-propyl (meth)acrylate, i-butyl (meth)acrylate, i-amyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate. can be mentioned.
  • hydroxyl group-free alicyclic (meth)acrylic acid ester examples include cyclohexyl (meth)acrylate.
  • Conjugated dienes include, for example, 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-chloro-1,3-butadiene, substituted linear conjugated pentadiene, Examples include substituted and side chain conjugated hexadiene.
  • aromatic vinyl compounds examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, chlorostyrene, divinylbenzene, and the like.
  • Examples of the unsaturated non-hydrocarbon sulfonic acid include (meth)acrylamido t-butyl sulfonic acid.
  • the mass% content is, for example, less than 10% by mass, less than 9% by mass, less than 7% by mass, less than 5% by mass, less than 4% by mass, less than 2% by mass, 1% by mass. Less than 0.9% by mass, less than 0.7% by mass, less than 0.5% by mass, less than 0.4% by mass, less than 0.2% by mass, less than 0.1% by mass, 0% by mass, etc. It will be done.
  • the content is preferably less than 10% by mass, more preferably less than 5% by mass, even more preferably less than 1% by mass, and particularly preferably, 0% by mass is mentioned.
  • the mol% content is, for example, less than 10 mol%, less than 9 mol%, less than 7 mol%, less than 5 mol%, less than 4 mol%, less than 3 mol%, 2 mol%. Examples include less than 1 mol%, and 0 mol%. In one embodiment, the content is preferably less than 10 mol%, more preferably less than 5 mol%, even more preferably less than 1 mol%, and particularly preferably, 0 mol% is mentioned.
  • Examples of the manufacturing method (water-soluble polymer) include radical polymerization.
  • the polymerization temperature is preferably 50°C to 100°C.
  • the polymerization time preferably ranges from 1 hour to 10 hours.
  • radical polymerization initiators examples include azo initiators, persulfates, redox polymerization initiators, and the like.
  • azo initiator examples include 2,2'-azobis-2-amidinopropane dihydrochloride.
  • persulfates examples include potassium persulfate and ammonium persulfate.
  • Examples of the redox polymerization initiator include a combination of the above persulfate and a reducing agent.
  • Examples of the reducing agent include sodium hydrogen sulfite.
  • the mass% usage amount (radical polymerization initiator/monomer group) is preferably 0.05% to 5.0% by mass, more preferably 0.05% to 3.0% by mass. can be mentioned.
  • the polymerization method includes, for example, simultaneous polymerization only, dropping polymerization only, a combination of simultaneous polymerization and dropping polymerization, and the like.
  • Drop polymerization means a polymerization method in which a monomer solution is dropped into a reaction system.
  • Solid polymerization means a polymerization method in which monomer solutions are charged all at once.
  • Examples of methods using only dropping polymerization include (1) to (3). Note that the dropping may be carried out continuously, or may be stopped midway and restarted after polymerization for a certain period of time.
  • (1) A method in which a monomer mixture containing all monomer components is added dropwise to the reaction system.
  • (2) A method in which two or more types of monomer mixtures are prepared separately and then added dropwise to the reaction system at the same time.
  • (3) Two types. A method in which the above monomer mixtures are prepared separately and then added dropwise to the reaction system in order.
  • Examples of methods that combine simultaneous polymerization and dropwise polymerization include (4) to (7).
  • (5) Method of copolymerizing one or more types of monomer mixture and then dropping the remaining monomer mixture ( 6) Method of polymerizing by dropping the remaining monomer mixture during simultaneous polymerization of one or more types of monomer mixture (7) Drop-polymerizing one or more types of monomer mixture and then mixing the remaining monomers Method of simultaneous polymerization after adding liquid at once
  • the weight average molecular weight (water-soluble polymer: Mw) is, for example, 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 350,000, 300,000, 250,000, 200,000, 150,000, 100,000 etc.
  • the weight average molecular weight (Mw) is preferably 100,000 to 6,000,000, more preferably 350,000 to 6,000,000.
  • the number average molecular weight (water-soluble polymer: Mn) is, for example, 6 million, 5.5 million, 5 million, 4.5 million, 4 million, 3.5 million, 3 million, 2.5 million, 2 million, 1.5 million, 1 million, 950,000, 900,000, 850,000, 800,000, 750,000, 700,000, 650,000, 600,000, 550,000, 500,000, 450,000, 400,000, 300,000, 200,000, 100,000, 50,000, 10,000, etc. It will be done. In one embodiment, the number average molecular weight (Mn) is preferably 10,000 or more.
  • the molecular weight distribution (water-soluble polymer: Mw/Mn) is, for example, 15, 14, 13, 11, 10, 9, 7.5, 5, 4, 3, 2.9, 2.5, 2, 1.5. , 1.1, etc. In one embodiment, the molecular weight distribution (Mw/Mn) is preferably 1.1 to 15.
  • Examples of the measurement conditions include the following conditions.
  • ⁇ RI detector Shodex RI-101 manufactured by Showa Denko K.K.
  • ⁇ MALS detector DAWN HELEOS-II manufactured by WYATT ⁇ Flow rate: 0.8 ml/min ⁇ Measurement concentration: 0.10% by mass (water-soluble polymer concentration) ⁇ Measurement method: Measured after filter filtration.
  • ⁇ Filter Cellulose acetate cartridge filter (manufactured by Tosoh Corporation, Myshori Disc W-13-2, pore size 0.2 ⁇ m)
  • the average radius of gyration is, for example, 250 nm, 240 nm, 230 nm, 220 nm, 210 nm, 200 nm, 190 nm, 180 nm, 170 nm, 160 nm, 150 nm, 140 nm, 130 nm, 120 nm, 110 nm, 100 nm, 90 nm, 80 nm, 70 nm. m, Examples include 60 nm, 50 nm, 40 nm, 30 nm, and 20 nm. In one embodiment, the average radius of gyration is preferably 20 nm to 250 nm, more preferably 20 nm to 160 nm, and even more preferably 30 nm to 150 nm.
  • Equation 1 The value calculated by Equation 1 represents the degree of branching of the water-soluble polymer. The larger the value calculated by Equation 1, the more branched it is.
  • Formula 1 (Mw/Mn) x (Mw/Rw) x 10 -4 (In the formula, Mw is the weight average molecular weight. Mn is the number average molecular weight. Rw is the average radius of gyration (nm).)
  • the values calculated by Equation 1 are, for example, 8.0, 7.5, 7.0, 6.5, 6.0, 5.5, 5.0, 4.5, 4.0, 3.5. , 3.0, 2.9, 2.8, etc.
  • the value calculated by Formula 1 is preferably 2.8 or more, more preferably 2.8 to 8.0, and even more preferably 2.8 to 6. .5, particularly preferably 2.8 to 5.0.
  • the least squares method may be performed using spreadsheet software.
  • Examples of the spreadsheet software include Microsoft Excel.
  • the least squares method may be implemented using the LINEST function in Microsoft Excel.
  • the slope of the linear function obtained by the least squares method represents the degree of branching of the water-soluble polymer. The smaller the above-mentioned slope is, the more branched it is.
  • Vertical axis common logarithm of the viscosity (mPa ⁇ s) of the aqueous solution of the water-soluble polymer
  • Horizontal axis non-volatile content (%) of the aqueous solution of the water-soluble polymer
  • the above slope is, for example, 0.25, 0.24, 0.23, 0.22, 0.21, 0.20, 0.19, 0.18, 0.17, 0.16, 0.15, Examples include 0.14, 0.13, 0.12, 0.11, 0.10, etc. In one embodiment, the slope is preferably 0.10 to 0.25, more preferably 0.10 to 0.21.
  • the above-mentioned sections include 1.9, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2, etc.
  • the above-mentioned section is preferably 1.2 to 1.9, more preferably 1.3 to 1.9.
  • Type B viscosity (power storage device binder aqueous solution) is, for example, 100,000 mPa ⁇ s, 90,000 mPa ⁇ s, 80,000 mPa ⁇ s, 70,000 mPa ⁇ s, 60,000 mPa ⁇ s, 50,000 mPa ⁇ s, 4 10,000 mPa ⁇ s, 30,000 mPa ⁇ s, 20,000 mPa ⁇ s, 10,000 mPa ⁇ s, 9000 mPa ⁇ s, 8000 mPa ⁇ s, 7000 mPa ⁇ s, 6000 mPa ⁇ s, 5000 mPa ⁇ s, 4000 mPa ⁇ s, 3000 mPa ⁇ s , 2000 mPa ⁇ s, 1000 mPa ⁇ s, etc.
  • the type B viscosity is preferably 1000 mPa ⁇ s to 100,000 mPa ⁇ s.
  • B-type viscosity examples include the following conditions. Solid content concentration: 15% by mass Measurement temperature: 25°C B-type viscometer: Manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. Product name: “B-type viscometer model TVB-10” Viscosity 100-10000mPa ⁇ s: No. 3 rotors, rotation speed 12 rpm Viscosity over 10,000 20,000 mPa ⁇ s: No. 3 rotors, rotation speed 6 rpm Viscosity over 20,000 100,000 mPa ⁇ s: No. 4 rotors, rotation speed 6 rpm
  • the glass transition temperature (water-soluble polymer) is, for example, 160°C, 155°C, 150°C, 145°C, 140°C, 135°C, 130°C, 125°C, 120°C, 115°C, 110°C, 105°C, 100°C. , 95°C, 90°C, 85°C, 80°C, 75°C, 70°C, 65°C, 60°C, 55°C, 50°C, 45°C, 40°C, 35°C, 30°C, 25°C, 20°C, 15 °C, 10°C, 5°C, 0°C and the like.
  • the glass transition temperature is preferably 0°C or higher, more preferably 30°C or higher.
  • the glass transition temperature (water-soluble polymer) can be calculated by the Fox equation.
  • 1/Tg (W 1 /Tg 1 )+(W 2 /Tg 2 )+(W 3 /Tg 3 )+...+(W n /Tg n )
  • Tg is the glass transition temperature (K) of the polymer to be determined
  • W 1 to W n are the mass fractions of each monomer
  • Tg 1 to Tg n are the glass transition temperature (K) of the polymer to be determined.
  • the glass transition temperature can be measured by DSC (differential scanning calorimetry), DTA (differential thermal analysis), TMA (thermomechanical measurement), or the like.
  • Examples of the measurement conditions (glass transition temperature) include the following conditions. Temperature range: -100°C ⁇ 300°C Temperature increase rate: 10°C/min
  • glass transition temperature values described in literature may also be adopted. Examples of the literature include "Chemical Handbook Basic Edition II Edited by the Chemical Society of Japan (Revised 5th Edition),” p.325. Examples of the glass transition temperature (homopolymer) include the following temperatures. Acrylamide: 165°C Acrylic acid: 106°C Hydroxyethyl acrylate: -15°C Acrylonitrile: 105°C
  • the mass% content (water-soluble polymer/power storage device binder aqueous solution) is, for example, 25% by mass, 20% by mass, 19% by mass, 15% by mass, 14% by mass, 12% by mass, 10% by mass, 9% by mass, Examples include 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 3% by mass, 2% by mass, and 1% by mass. In one embodiment, the content is preferably 1% by mass to 25% by mass.
  • Water> Examples of water include ultrapure water, pure water, distilled water, ion exchange water, and tap water.
  • mass % content water/power storage device binder aqueous solution
  • mass % content water/power storage device binder aqueous solution
  • examples of the mass % content include 99.9 mass %, 99 mass %, 95 mass %, 90 mass %, 85 mass %, 80 mass %, and 75 mass %.
  • the content is preferably 75% by mass to 99.9% by mass.
  • the mass ratio (water-soluble polymer/water) is, for example, 0.33, 0.30, 0.25, 0.24, 0.22, 0.20, 0.18, 0.15, 0.12, 0 Examples include .10, 0.09, 0.07, 0.05, etc. In one embodiment, the mass ratio is preferably 0.05 to 0.33.
  • the electricity storage device binder aqueous solution may optionally contain a binder other than the water-soluble polymer (other binders).
  • Other binders may be used alone or in combination of two or more.
  • binders examples include diene copolymers, fluorine copolymers, amide/imide copolymers, and copolymers other than those mentioned above.
  • diene copolymers examples include styrene-butadiene copolymers, polybutadiene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, methyl methacrylate-butadiene copolymers, carboxy-modified styrene-butadiene copolymers, and the like.
  • fluorine-based copolymers examples include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer ( PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and the like.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FEP tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene copolymer
  • amide/imide copolymer examples include polyamide (PA), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), and aromatic polyamide.
  • copolymers other than the above include polyurethane polymers, poly(meth)acrylate polymers, vinyl chloride polymers, vinyl acetate polymers, vinyl acetate-ethylene copolymers, polyethylene, polypropylene, and polyethylene.
  • examples include terephthalate, polystyrene polymers, alginic acid and/or salts thereof.
  • the mass parts content is, for example, 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass. parts, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass, Examples include 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, and 0 parts by mass.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the electricity storage device binder aqueous solution may optionally contain a dispersion (emulsion).
  • the dispersion (emulsion) may be used alone or in combination of two or more.
  • dispersion examples include styrene-butadiene copolymer latex, polystyrene polymer latex, polybutadiene polymer latex, acrylonitrile-butadiene copolymer latex, polyurethane polymer latex, and polymethyl methacrylate polymer latex.
  • Coalescence latex methyl methacrylate-butadiene copolymer latex, polyacrylate polymer latex, vinyl chloride polymer latex, vinyl acetate polymer emulsion, vinyl acetate-ethylene copolymer emulsion, polyethylene emulsion, carboxy-modified styrene Butadiene copolymer resin emulsion, acrylic resin emulsion, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyamide (PA), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), aromatic polyamide, alginic acid and its salts, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamide Examples include tetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE),
  • Parts by mass content is 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass. Parts by mass, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass , 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, 0 parts by mass, and the like.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the electricity storage device binder aqueous solution may optionally contain a thickener.
  • Thickeners may be used alone or in combination of two or more.
  • Thickeners include, for example, cellulose polymers and/or salts thereof, polyvinyl alcohols, (modified) poly(meth)acrylic acid and/or salts thereof, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, starch oxide, starch phosphate. , casein, modified starch, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer, and the like.
  • cellulose-based polymers and/or salts thereof include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose.
  • polyvinyl alcohols examples include copolymers of (anhydrous) maleic acid and/or fumaric acid and vinyl alcohol.
  • Parts by mass content is, for example, 100 parts by mass, 95 parts by mass, 90 parts by mass, 85 parts by mass, 80 parts by mass, 75 parts by mass, 70 parts by mass, 65 parts by mass, 60 parts by mass. Parts by mass, 55 parts by mass, 50 parts by mass, 45 parts by mass, 40 parts by mass, 35 parts by mass, 30 parts by mass, 25 parts by mass, 20 parts by mass, 19 parts by mass, 17 parts by mass, 15 parts by mass, 13 parts by mass , 10 parts by mass, 9 parts by mass, 7 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 2 parts by mass, 1 part by mass, 0 parts by mass, and the like.
  • the content is preferably 0 parts by mass to 100 parts by mass.
  • the power storage device binder aqueous solution may optionally contain, as additives, a water-soluble polymer, water, and other agents that do not fall under any of binders, dispersions (emulsions), and thickeners.
  • the additives may be used alone or in combination of two or more.
  • additives examples include dispersants, leveling agents, antioxidants, and the like.
  • dispersant examples include anionic dispersants, cationic dispersants, nonionic dispersants, polymer dispersants, and the like.
  • leveling agent examples include surfactants.
  • surfactant examples include alkyl surfactants, silicone surfactants, fluorine surfactants, metal surfactants, and the like.
  • antioxidants include phenol compounds, hydroquinone compounds, organic phosphorus compounds, sulfur compounds, phenylenediamine compounds, polymer-type phenol compounds, and the like.
  • Polymer type phenol compound means a polymer having a phenol structure.
  • the weight average molecular weight is preferably 200 to 1000, more preferably 600 to 700.
  • the mass parts content is, for example, less than 5 parts by mass, less than 4 parts by mass, less than 2 parts by mass, less than 1 part by mass, less than 0.9 parts by mass, less than 0.5 parts by mass, Less than 0.4 parts by mass, less than 0.2 parts by mass, less than 0.1 parts by mass, less than 0.09 parts by mass, less than 0.05 parts by mass, less than 0.04 parts by mass, less than 0.02 parts by mass, 0 Examples include less than .01 parts by mass, 0 parts by mass, and the like.
  • the mass% content is, for example, less than 5% by mass, less than 4% by mass, less than 2% by mass, less than 1% by mass, less than 0.9% by mass, less than 0.5% by mass. , less than 0.4% by mass, less than 0.2% by mass, less than 0.1% by mass, less than 0.09% by mass, less than 0.05% by mass, less than 0.04% by mass, less than 0.02% by mass, Examples include less than 0.01% by mass, 0% by mass, and the like.
  • the pH (aqueous power storage device binder solution) is, for example, 9, 8.9, 8.5, 8, 7.9, 7.5, 7, 6.9, 6.5, 6, 5.9, 5.6. , 5.5, 5.4, 5.2, 5.1, 5, etc.
  • the pH is preferably 5 to 9, more preferably 5 to 7.
  • measurement conditions examples include the following conditions. Measuring equipment: Manufactured by Horiba, Ltd. Product name: “pH meter D-52” Measurement temperature: 25°C
  • power storage device binder aqueous solution include, for example, power storage device electrode binder aqueous solution, battery electrode binder aqueous solution, nonaqueous secondary battery electrode binder aqueous solution, lithium ion battery electrode binder aqueous solution, sodium ion battery electrode binder aqueous solution, power storage device negative electrode binder aqueous solution , battery negative electrode binder aqueous solution, nonaqueous secondary battery negative electrode binder aqueous solution, lithium ion battery negative electrode binder aqueous solution, sodium ion battery negative electrode binder aqueous solution, electricity storage device positive electrode binder aqueous solution, battery positive electrode binder aqueous solution, nonaqueous secondary battery positive electrode binder aqueous solution, lithium Ion battery positive electrode binder aqueous solution, sodium ion battery positive electrode binder aqueous solution, electricity storage device separator binder aqueous solution, battery separator binder aqueous solution, non-aqueous secondary battery separator
  • the present disclosure provides an electricity storage device slurry, comprising:
  • the electricity storage device slurry contains a water-soluble polymer and water,
  • the water-soluble polymer contains 10 mol% to 99.85 mol% of (meth)acrylamide units, Containing 0.001 mol% to 20 mol% of alkyl (meth)acrylamide units and/or polyfunctional monomer units and 0.001 mol% to 2.0 mol% of unsaturated hydrocarbon sulfonic acid units, Regarding electricity storage device slurry.
  • Slurry means a suspension of liquid and solid particles.
  • water-soluble polymer examples include the substances listed above.
  • the mass% content (water-soluble polymer/slurry) is, for example, 10% by mass, 9% by mass, 8% by mass, 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 3% by mass, 2% by mass. , 1% by mass, 0.9% by mass, 0.7% by mass, 0.5% by mass, 0.3% by mass, 0.1% by mass, and the like. In one embodiment, the content is preferably 0.1% by mass to 10% by mass.
  • the mass% content (water/slurry) is, for example, 80% by mass, 75% by mass, 70% by mass, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass. Examples include % by mass, 30% by mass, and the like. In one embodiment, the content is preferably 30% by mass to 80% by mass.
  • Examples of the content include the above-mentioned contents.
  • the electricity storage device slurry includes an electrode active material.
  • the electrode active material include a negative electrode active material and a positive electrode active material.
  • the electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.
  • Negative electrode active material examples include carbon materials, materials that alloy with lithium, silicon materials, and lithium atom-containing oxides.
  • Examples of carbon materials include graphite, low crystalline carbon, carbon black, fullerene, carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanohorns, carbon fibrils, mesocarbon microbeads (MCMB), pitch-based carbon fibers, and activated carbon.
  • MCMB mesocarbon microbeads
  • Examples of graphite include natural graphite and artificial graphite.
  • Examples of low crystalline carbon include soft carbon and hard carbon.
  • carbon black examples include Ketjen black, acetylene black, channel black, lamp black, oil furnace black, and thermal black.
  • Examples of materials that alloy with lithium include lead compounds, tin compounds, arsenic compounds, antimony compounds, and aluminum compounds.
  • Silicon materials include silicon, silicon oxide, silicon alloy, SiC, SiO x C y (0 ⁇ x ⁇ 3, 0 ⁇ y ⁇ 5), Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO z (0 ⁇ z ⁇ 2) etc.
  • silicon oxide is silicon oxide represented by the composition formula SiO z (0 ⁇ z ⁇ 2, preferably 0.1 ⁇ z ⁇ 1).
  • silicon alloys include silicon-titanium alloy, silicon-zirconium alloy, silicon-nickel alloy, silicon-copper alloy, silicon-iron alloy, silicon-molybdenum alloy, and the like.
  • the silicon alloy preferably includes a silicon-nickel alloy, a silicon-titanium alloy, and more preferably a silicon-titanium alloy.
  • the mol% content (silicon atoms/total metal elements) is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% to 70 mol%.
  • Examples of the shape of the silicon material include single crystal, polycrystal, and amorphous.
  • electrode active materials When a silicon material is used as an electrode active material, electrode active materials other than silicon materials may be used in combination.
  • Examples of electrode active materials other than silicon materials include carbon materials, conductive polymers, composite metal oxides, and the like.
  • Examples of the conductive polymer include polyacene.
  • the composite metal oxide is represented by the following general formula, for example.
  • a ⁇ B ⁇ O ⁇ (A represents an alkali metal or a transition metal.
  • B represents at least one selected from transition metals such as cobalt, nickel, aluminum, tin, and manganese.
  • O represents an oxygen atom.
  • ⁇ , ⁇ , and ⁇ are each independently 0.05 ⁇ 1.10, 0.85 ⁇ 4.00, 1.5 ⁇ 5.00.)
  • the carbon material has a small change in volume due to intercalation and desorption of lithium. Therefore, when using a silicon material as an electrode active material, it is preferable to use it together with a carbon material.
  • the silicon material preferably includes silicon covered with a carbon layer or silicon oxide covered with a carbon layer.
  • lithium atom-containing oxides examples include lithium-transition metal composite oxides, lithium-transition metal phosphate compounds, lithium-transition metal sulfate compounds, and the like.
  • lithium-transition metal composite oxides include lithium-manganese composite oxide, lithium-nickel composite oxide, lithium-cobalt composite oxide, lithium-iron composite oxide, lithium-titanium composite oxide, and lithium-nickel composite oxide.
  • lithium-transition metal composite oxides include lithium-manganese composite oxide, lithium-nickel composite oxide, lithium-cobalt composite oxide, lithium-iron composite oxide, lithium-titanium composite oxide, and lithium-nickel composite oxide.
  • the mass % content (carbon material and/or material alloyed with lithium/negative electrode active material) is, for example, 100 mass %, 95 mass %, 90 mass %, 85 mass %, 80 mass % , 75% by mass, 70% by mass, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 15 Examples include mass%, 10% by mass, 5% by mass, and 0% by mass.
  • the content is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably, For example, 100% by mass.
  • the mass % content (silicon covered with a carbon layer and/or silicon oxide covered with a carbon layer/negative electrode active material) is, for example, 100 mass %, 90 mass % or more, 75 mass % Examples of the above include 50% by mass or more, 25% by mass or more, 10% by mass or more, 5% by mass or more, 2% by mass or more, 1% by mass or more, and 0% by mass.
  • the mass % content (silicon material/negative electrode active material) is, for example, 100 mass %, 95 mass %, 90 mass %, 85 mass %, 80 mass %, 75 mass %, 70 mass %, 65% by mass, 60% by mass, 55% by mass, 50% by mass, 45% by mass, 40% by mass, 35% by mass, 30% by mass, 25% by mass, 20% by mass, 15% by mass, 10% by mass, 5% by mass %, 0% by mass, etc.
  • Examples of the positive electrode active material include positive electrode inorganic active materials, positive electrode organic active materials, and the like.
  • positive electrode inorganic active materials include transition metal oxides, lithium-transition metal composite oxides, transition metal sulfides, and activated carbon.
  • the inorganic active material may be partially elementally substituted.
  • An inorganic active material can be used as an electrode active material covered with a carbon material by making a carbon source material present during reduction firing.
  • Examples of the positive electrode organic active material include conductive polymers.
  • Examples of the conductive polymer include polyacetylene and poly-p-phenylene.
  • Electrode active material Physical properties, etc. (electrode active material)
  • shape examples include fine particles and thin film.
  • the average particle diameter is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.1 to 45 ⁇ m, even more preferably 1 to 10 ⁇ m, and particularly preferably, An example is 5 ⁇ m.
  • Particle diameter means the maximum distance between any two points on the contour line of a particle.
  • Average particle diameter is calculated as the average value of the particle diameters of particles observed in several to several dozen fields of view using observation means such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). means value.
  • Parts by mass content (water-soluble polymer/electrode active material) is 15 parts by mass, 14 parts by mass, 13 parts by mass, 12 parts by mass, 11 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 8 parts by mass, 7 parts by mass. , 6 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 3 parts by mass, 2 parts by mass, 1.5 parts by mass, 1 part by mass, and 0.5 parts by mass.
  • the content is preferably 0.5 parts by mass to 15 parts by mass.
  • the slurry may optionally include a conductive aid.
  • the conductive aids may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the conductive aid include fibrous carbon, carbon black, and fine metal powder.
  • fibrous carbon examples include vapor grown carbon fiber (VGCF), carbon nanotube (CNT), and carbon nanofiber (CNF).
  • VGCF vapor grown carbon fiber
  • CNT carbon nanotube
  • CNF carbon nanofiber
  • carbon black examples include graphite particles, acetylene black, Ketjen black, furnace black, and the like.
  • metal fine powder examples include fine copper powder, fine nickel powder, fine aluminum powder, fine silicon powder, and fine alloy powder.
  • the average particle diameter (metal fine powder) is preferably 10 ⁇ m.
  • the content in parts by mass is preferably 0 to 10 parts by mass, more preferably 0 to 6 parts by mass.
  • the electricity storage device slurry includes non-conductive particles.
  • Non-conductive particles may be used alone or in combination of two or more.
  • non-conductive particles examples include oxide particles, hydroxide particles, nitride particles, covalent crystal particles, poorly soluble ionic crystal particles, clay particles, aluminum particles, barium particles, calcium particles, and the like.
  • oxide particles include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al(OH) 3 ), iron oxide, silicon oxide, magnesium oxide (magnesia), calcium oxide, and titanium oxide. (titania), BaTiO 3 , ZrO, alumina-silica composite oxide, and the like.
  • hydroxide particles examples include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and the like.
  • nitride particles examples include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and the like.
  • covalent crystal particles examples include silicon, diamond, and the like.
  • Examples of poorly soluble ionic crystal particles include barium sulfate, calcium fluoride, barium fluoride, and the like.
  • clay fine particles examples include clay fine particles such as silica, talc, and montmorillonite.
  • aluminum particles examples include aluminum oxide (alumina), aluminum oxide hydrate (boehmite (AlOOH), gibbsite (Al(OH) 3 ), aluminum nitride, and the like.
  • barium particles examples include barium sulfate and barium fluoride.
  • Examples of calcium particles include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium fluoride, and the like.
  • the non-conductive particles preferably include boehmite, alumina, magnesium oxide, and barium sulfate.
  • the average particle diameter examples include 30 ⁇ m, 25 ⁇ m, 20 ⁇ m, 15 ⁇ m, 10 ⁇ m, 5 ⁇ m, 1 ⁇ m, 0.5 ⁇ m, 0.1 ⁇ m, 0.05 ⁇ m, and 0.01 ⁇ m. In one embodiment, the average particle diameter is preferably 0.01 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the mass% content is, for example, 99.9% by mass, 95% by mass, 90% by mass, 80% by mass, 70% by mass, 60% by mass, 50% by mass, 40% by mass, Examples include 30% by mass, 20% by mass, 10% by mass, 5% by mass, 1% by mass, 0.5% by mass, 0.2% by mass, and 0.1% by mass. In one embodiment, the content is preferably 0.1% by mass to 99.9% by mass.
  • the mass parts content is, for example, 15 parts by mass, 14 parts by mass, 13 parts by mass, 12 parts by mass, 11 parts by mass, 10 parts by mass, 9 parts by mass, 8 parts by mass, Examples include 7 parts by mass, 6 parts by mass, 5 parts by mass, 4 parts by mass, 3 parts by mass, 2 parts by mass, 1.5 parts by mass, and 1 part by mass.
  • the content is preferably 1 part by mass to 15 parts by mass, more preferably 1.5 parts by mass to 14 parts by mass, and even more preferably 2 parts by mass to 14 parts by mass. 12 parts by mass.
  • Slurry viscosity adjusting solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • slurry viscosity adjusting solvent examples include amide solvents, hydrocarbon solvents, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, amine solvents, lactone solvents, sulfoxide/sulfone solvents, and water.
  • amide solvent examples include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, and N,N-dimethylacetamide.
  • hydrocarbon solvent examples include toluene, xylene, n-dodecane, and tetralin.
  • alcohol solvents examples include methanol, ethanol, 2-propanol, isopropyl alcohol, 2-ethyl-1-hexanol, 1-nonanol, and lauryl alcohol.
  • ketone solvent examples include acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, holone, acetophenone, and isophorone.
  • ether solvent examples include dioxane and tetrahydrofuran (THF).
  • ester solvent examples include benzyl acetate, isopentyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, and the like.
  • Examples of the amine solvent include o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, and the like.
  • lactone solvent examples include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -butyrolactone.
  • sulfoxide/sulfone solvent examples include dimethyl sulfoxide and sulfolane.
  • the slurry viscosity adjusting solvent preferably includes N-methylpyrrolidone.
  • the mass% content (slurry viscosity adjusting solvent/slurry) is, for example, 10% by mass, 9% by mass, 8% by mass, 7% by mass, 6% by mass, 5% by mass, 4% by mass, 3% by mass, 2% by mass. %, 1% by mass, 0% by mass, etc. In one embodiment, the content is preferably 0 to 10% by mass.
  • the slurry may optionally contain additives such as water-soluble polymers, water, other binders, dispersions (emulsions), thickeners, electrode active materials, non-conductive particles, and slurry viscosity adjusting solvents. may include.
  • additives such as water-soluble polymers, water, other binders, dispersions (emulsions), thickeners, electrode active materials, non-conductive particles, and slurry viscosity adjusting solvents.
  • examples of the additive include the agents mentioned above.
  • mass % content examples include 0 mass % to 5 mass %, less than 1 mass %, less than 0.1 mass %, less than 0.01 mass %, 0 mass %, etc.
  • the viscosity adjusting solvent examples include 0 parts by mass to 5 parts by mass, less than 1 part by mass, less than 0.1 parts by mass, less than 0.01 parts by mass, and 0 parts by mass.
  • the above slurry is manufactured by mixing a water-soluble polymer, water, an electrode active material or non-conductive particles, and other binders, dispersions (emulsions), thickeners, slurry viscosity adjusting solvents, and additives as necessary. It can be done.
  • Examples of the mixing means include a ball mill, a sand mill, a pigment dispersion machine, a crusher, an ultrasonic dispersion machine, a homogenizer, a planetary mixer, a Hobart mixer, and the like.
  • power storage device slurry include, for example, power storage device electrode slurry, battery electrode slurry, nonaqueous secondary battery electrode slurry, lithium ion battery electrode slurry, sodium ion battery electrode slurry, power storage device negative electrode slurry, battery negative electrode slurry, nonaqueous Secondary battery negative electrode slurry, lithium ion battery negative electrode slurry, sodium ion battery negative electrode slurry, power storage device positive electrode slurry, battery positive electrode slurry, nonaqueous secondary battery positive electrode slurry, lithium ion battery positive electrode slurry, sodium ion battery positive electrode slurry, power storage device separator Examples include slurry, battery separator slurry, nonaqueous secondary battery separator slurry, lithium ion battery separator slurry, sodium ion battery separator slurry, and the like.
  • Electrode electrode
  • the present disclosure relates to a power storage device electrode having a dried product of the power storage device slurry on a current collector.
  • the electricity storage device electrode is obtained by applying the electricity storage device slurry to a current collector and drying it.
  • Examples of the current collector include metal materials, carbon materials, and the like.
  • metal materials include copper, iron, aluminum, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel.
  • Examples of the form of the metal material include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, etc.
  • Examples of carbon materials include carbon cloth and carbon paper.
  • Examples of the form (carbon material) include a carbon plate, a carbon thin film, and a carbon cylinder.
  • Examples of the coating means include a comma coater, a gravure coater, a microgravure coater, a die coater, a bar coater, and the like.
  • the drying temperature is preferably 60°C to 200°C, more preferably 70°C to 195°C.
  • dry atmosphere examples include dry air and an inert atmosphere.
  • the thickness is preferably 5 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • power storage device electrodes include, for example, power storage device positive electrodes, power storage device negative electrodes, battery electrodes, battery positive electrodes, battery negative electrodes, non-aqueous secondary battery electrodes, non-aqueous secondary battery positive electrodes, non-aqueous secondary battery negative electrodes, and lithium ions.
  • Examples include battery electrodes, lithium ion battery positive electrodes, lithium ion battery negative electrodes, sodium ion battery electrodes, sodium ion battery positive electrodes, sodium ion battery negative electrodes, and the like.
  • the present disclosure relates to a power storage device separator having a dried product of the power storage device slurry on a base material.
  • the above electricity storage device separator may be manufactured by applying the above electricity storage device separator slurry to one or both sides of a base material and drying it.
  • the base material examples include a porous polyolefin resin base material, a plastic nonwoven fabric, and the like.
  • Porous polyolefin resin base material means a microporous membrane containing 30% by mass or more of a resin such as polyolefin and a mixture or copolymer thereof.
  • the polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the polyolefin resin include homopolymers and copolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and the like.
  • steric structure examples include isotactic, syndiotactic, and atactic.
  • the polyolefin resin preferably includes high-density polyethylene, and more preferably includes high-density polyethylene and polypropylene.
  • the mass % content (polyolefin resin/base material) is preferably 30 mass % to 100 mass %, more preferably 40 mass % to 100 mass %, and even more preferably is 50% by mass to 100% by mass.
  • the porous polyolefin resin base material may optionally contain a filler and a fiber compound.
  • the strength, hardness, and heat shrinkage rate of the porous polyolefin resin base material can be controlled by fillers and fiber compounds.
  • the porous polyolefin resin base material may be surface-treated if necessary.
  • Examples of the surface treatment include coating treatment, electromagnetic radiation treatment, plasma treatment, and the like.
  • the surface treatment preferably includes coating treatment with a polar group-containing polymer.
  • the above-mentioned coating treatment can improve the electrolyte impregnation property and the adhesion to the dried slurry.
  • the polar group include a carboxylic acid group, a hydroxyl group, and a sulfonic acid group.
  • the thickness is preferably 2 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • Plastic non-woven fabric examples include a nonwoven fabric made only of synthetic fibers.
  • Examples of synthetic fibers include polyolefin resins, polyester resins, acrylonitrile resins, polyamide resins, polyvinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, acrylic resins, polyvinyl chloride resins, and polyvinylidene chloride.
  • polyvinyl ether resin polyvinyl ketone resin
  • polyether resin polyvinyl alcohol resin, diene resin, polyurethane resin, phenol resin, melamine resin, furan resin, urea resin, aniline resin , unsaturated polyester resin, alkyd resin, fluorine resin, silicone resin, polyamideimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, polyazomethine resin, polyesteramide resin, polyether ether ketone resin Examples include resins, poly-p-phenylenebenzobisoxazole resins, polybenzimidazole resins, and ethylene-vinyl alcohol copolymer resins.
  • polystyrene resin examples include polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and olefin copolymer.
  • polyester resins include polyethylene terephthalate (PET) resins, polybutylene terephthalate (PBT) resins, polytrimethylene terephthalate (PPT) resins, polyethylene naphthalate (PEN) resins, polybutylene naphthalate resins, Examples include polyethylene isonaphthalate resin, wholly aromatic polyester resin, and the like.
  • acrylonitrile-based resins examples include polyacrylonitrile, copolymers of acrylonitrile and (meth)acrylic acid derivatives, vinyl acetate, and the like.
  • polyamide resin examples include aliphatic polyamide, wholly aromatic polyamide, and semi-aromatic polyamide.
  • aliphatic polyamides examples include nylon and the like.
  • wholly aromatic polyamide examples include poly-p-phenylene terephthalamide, poly-p-phenylene terephthalamide-3,4-diphenyl ether terephthalamide, and poly-m-phenylene isophthalamide.
  • Poly-aromatic polyamide means a polyimide in which part of the main chain of aromatic polyamide is an aliphatic chain.
  • the plastic nonwoven fibers may optionally contain fibers other than synthetic resin fibers.
  • Fibers other than synthetic resin fibers include, for example, solvent-spun cellulose, fibrillated products of solvent-spun cellulose, regenerated cellulose, fibrillated products of regenerated cellulose, natural cellulose fibers, pulped products of natural cellulose fibers, fibrillated products of natural cellulose fibers, and inorganic fibers. etc.
  • the mass% content is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
  • Examples of the form (form) include single fibers, composite fibers, etc.
  • Single fiber means a fiber made of a single resin.
  • Composite fiber means a fiber made of two or more types of resin.
  • Examples of the form (composite fiber) include core-sheath type, eccentric type, side-by-side type, island-in-the-sea type, orange type, and multi-bimetal type.
  • the average fiber diameter (plastic nonwoven fabric) is preferably 1 ⁇ m to 15 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • Average fiber diameter means the average value of the fiber diameters of 20 fibers randomly selected from scanning electron micrographs.
  • the average pore diameter (plastic nonwoven fabric) is preferably 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, more preferably 3 ⁇ m to 20 ⁇ m, and even more preferably 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • Pore diameter means the width of the gap between fibers.
  • Average pore diameter means the average value of the pore diameters of 20 fibers randomly selected from scanning electron micrographs.
  • the thickness is preferably 5 ⁇ m to 25 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • Examples of the method for producing an electricity storage device separator include a coating process of coating an electricity storage device separator slurry on a base material, and a drying process of drying the applied electricity storage device separator slurry.
  • Examples of the coating method include a coating method, a printing method, a transfer method, and a dipping method.
  • coating methods include blade, rod, reverse roll, lip, die, curtain, and air knife.
  • Examples of printing methods include flexography, screen, offset, gravure, and inkjet.
  • Transfer methods include, for example, roll transfer, film transfer, and the like.
  • Examples of the immersion method include dipping.
  • drying process examples of the drying method include air drying, irradiation drying, vacuum drying, and the like.
  • air drying examples include warm air drying, hot air drying, and low humidity air drying.
  • irradiation drying examples include infrared ray irradiation drying, far infrared ray irradiation drying, electron beam irradiation drying, and the like.
  • the drying temperature is preferably 40°C to 90°C, more preferably 50°C to 80°C.
  • the drying time is preferably 5 seconds to 3 minutes, more preferably 15 seconds to 2 minutes.
  • the manufacturing method may optionally include a pressing step.
  • Examples of the pressing means include a mold press, a roll press, and the like.
  • the electricity storage device separator described above can be used, for example, as a battery separator, a non-aqueous secondary battery separator, a lithium ion battery separator, a sodium ion battery separator, etc.
  • the present disclosure relates to a power storage device separator/electrode laminate having a dried product of the power storage device slurry on the active material side of the electrode.
  • the power storage device separator/electrode laminate is obtained by applying the above power storage device slurry to an electrode and drying it.
  • Examples of the manufacturing method include a method including the following steps. (1) Step of applying the electrode material-containing slurry to the current collector (2) Drying the electrode material-containing slurry (3) Pressing the dried electrode material-containing slurry (4) Dry electrode material-containing slurry (5) Step of drying the electricity storage device separator slurry.
  • Examples of the coating method, drying method, and pressing method include the above-mentioned methods.
  • power storage device separators/electrode laminates include, for example, battery separators/electrode laminates, battery separators/negative electrode laminates, battery separators/positive electrode laminates, non-aqueous secondary battery separators/electrode laminates, non-aqueous secondary Battery separator/negative electrode laminate, nonaqueous secondary battery separator/positive electrode laminate, lithium ion battery separator/electrode laminate, lithium ion battery separator/negative electrode laminate, lithium ion battery separator/positive electrode laminate, sodium ion battery separator/ Examples include an electrode laminate, a sodium ion battery separator/negative electrode laminate, a sodium ion battery separator/positive electrode laminate, and the like.
  • the present disclosure relates to an electricity storage device.
  • the electricity storage device includes the electricity storage device electrode.
  • the electricity storage device includes the electricity storage device separator.
  • the electricity storage device includes the electricity storage device separator/electrode laminate.
  • the power storage device may optionally include an electrolyte.
  • the electrolytic solution include a solution in which a supporting electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • non-aqueous solvents examples include chain carbonate solvents, cyclic carbonate solvents, chain ether solvents, cyclic ether solvents, chain ester solvents, cyclic ester solvents, acetonitrile, and the like.
  • chain carbonate solvents examples include diethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate.
  • cyclic carbonate solvent examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and the like.
  • chain ether solvents examples include 1,2-dimethoxyethane.
  • cyclic ether solvent examples include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, sulfolane, and 1,3-dioxolane.
  • chain ester solvents examples include methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate.
  • cyclic ester solvent examples include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • the nonaqueous solvent preferably includes a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate.
  • the supporting electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the supporting electrolyte include lithium salt.
  • Examples of lithium salts include 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, Examples include (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, and the like.
  • the supporting electrolyte preferably includes LiPF 6 , LiClO 4 , CF 3 SO 3 Li.
  • the nonaqueous electrolyte may optionally include a film forming agent.
  • the film forming agents may be used alone or in combination of two or more.
  • film forming agents include carbonates, alkenesulfides, sultones, acid anhydrides, and the like.
  • carbonates examples include vinylene carbonate, vinylethylene carbonate, vinyl ethyl carbonate, methylphenyl carbonate, fluoroethylene carbonate, difluoroethylene carbonate, and the like.
  • alkenesulfides include ethylene sulfide and propylene sulfide.
  • sultone examples include 1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone.
  • acid anhydrides examples include maleic anhydride and succinic anhydride.
  • the mass% content is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and even more preferably 5% by mass. Examples include the following, particularly preferably 2% by mass or less.
  • Examples of the form include a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are formed into a spiral shape, a cylinder type in which a pellet electrode and a separator are combined with an inside-out structure, a coin type in which a pellet electrode and a separator are stacked, and the like.
  • Examples of the manufacturing method include the method described in JP-A No. 2013-089437.
  • Examples of uses include batteries, nonaqueous secondary batteries, lithium ion batteries, sodium ion batteries, and the like.
  • Example 1-1 In a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser tube, and a nitrogen gas introduction tube, 1278 g of ion-exchanged water, 220 g (1.55 mol) of 50% aqueous acrylamide solution, 0.26 g (0.0026 mol) of dimethylacrylamide, and methallyl were added. After adding 0.40 g (0.0026 mol) of sodium sulfonate, 46.6 g (0.52 mol) of 80% aqueous acrylic acid solution, and 27.4 g (0.52 mol) of acrylonitrile, oxygen in the reaction system was removed by passing nitrogen gas. , the temperature was raised to 55°C.
  • Example 1 and Comparative Example 1 below were carried out in the same manner as Example 1-1, except for the changes shown in the table.
  • Example 2-1 300 g of ion-exchanged water was placed in a reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen gas introduction tube, and after removing oxygen from the reaction system through nitrogen gas, the temperature was raised to 80°C.
  • Add 340 g of ion-exchanged water, 770 g (5.4 mol) of 50% aqueous acrylamide solution, 5.1 g (0.03 mol) of N,N'-methylenebisacrylamide, and 8.7 g (0.06 mol) of sodium methallylsulfonate to a 2 L beaker. and stirred for 30 minutes to obtain a homogeneous solution A.
  • Example 2 and Comparative Example 2 below were carried out in the same manner as Example 2-1, except for the changes shown in the table.
  • the measurement conditions are as follows. ⁇ Measuring equipment: Tosoh Corporation, GPC (model number: HLC-8420) ⁇ Column: 1 TSKgel guardcolumn PWXL, 1 TSKgel GMPWXL (manufactured by Tosoh Corporation) ⁇ Eluent: Phosphate buffer (0.284 mol/L disodium hydrogen phosphate (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) + 0.016 mol/L sodium dihydrogen phosphate (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) )Aqueous solution, pH8.0) ⁇ Column temperature: 40°C ⁇ RI detector: Shodex RI-101 manufactured by Showa Denko K.K.
  • ⁇ MALS detector DAWN HELEOS-II manufactured by WYATT ⁇ Flow rate: 0.8 ml/min ⁇ Measurement concentration: 0.10% by mass (water-soluble polymer concentration) ⁇ Measurement method: Measured after filter filtration.
  • ⁇ Filter Cellulose acetate cartridge filter (manufactured by Tosoh Corporation, Myshori Disc W-13-2, pore size 0.2 ⁇ m)
  • Example 3-1 Put 200 parts of ion-exchanged water into a reaction apparatus equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen gas introduction tube, and three dropping funnels, remove oxygen from the reaction system through nitrogen gas, and then heat to 80°C. did.
  • a dropping funnel (1) was charged with 100 parts of acrylamide (49.5 mol%), 1 part of sodium methallylsulfonate (0.5 mol%), and 150 parts of ion-exchanged water to prepare a monomer mixture (I). 100 parts (49.45 mol%) of acrylamide, 0.5 parts (0.25 mol%) of sodium methallylsulfonate, and 0.6 parts (0.30 mol%) of N,N'-methylenebisacrylamide were placed in the dropping funnel (2).
  • a monomer mixture (II) 150 parts of ion-exchanged water to prepare a monomer mixture (II).
  • a dropping funnel (3) was charged with 1 part of a polymerization initiator (ammonium persulfate) and 180 parts of ion-exchanged water. Next, it was dropped from the dropping funnel (3) at a constant flow rate over about 3 hours.
  • the monomer mixtures (I) and (II) from the dropping funnels (1) and (2) were added dropwise in this order at a constant flow rate over about 1.5 hours. After the dropping was completed, 50 parts of ion-exchanged water was added to produce a power storage device binder aqueous solution.
  • Example 3 and Comparative Example 3 below were carried out in the same manner as Example 3-1, except for the changes shown in the table.
  • ⁇ AM Acrylamide (“50% acrylamide” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • DMAA N,N-dimethylacrylamide (“DMAA” manufactured by KJ Chemicals Co., Ltd.)
  • ⁇ MBAA N,N'-methylenebisacrylamide
  • ⁇ AA Acrylic acid (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. "80% acrylic acid")
  • ⁇ AN Acrylonitrile (“Acrylonitrile” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
  • ⁇ HEA 2-hydroxyethyl acrylate (“HEA” manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
  • SMAS Sodium methallylsulfonate
  • the numerical value of each component is mol%. The value of NaOH is based on 100 mol% of acidic groups (COOH).
  • a power storage device (lithium half cell) was assembled by placing a commercially available metal lithium foil punched and molded into 16 mm, and sealing the exterior body of the bipolar coin cell with screws.
  • the power storage device having the power storage device electrode manufactured using the power storage device binder aqueous solution of the example functioned without problems.
  • a power storage device having a power storage device separator manufactured using the power storage device binder aqueous solution of the example functioned without problems.

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Abstract

蓄電デバイスバインダー水溶液であって、前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又はN,N'-メチレンビス((メタ)アクリルアミド)0.001モル%~20モル%並びに不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、蓄電デバイスバインダー水溶液。

Description

蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイス
 本開示は、蓄電デバイスバインダー水溶液、蓄電デバイススラリー、蓄電デバイス電極、蓄電デバイスセパレータ、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体及び蓄電デバイスに関する。
 出願人は、水溶性ポリマーを蓄電デバイスのバインダーとして用いる手法を検討している。
特開2018-006333号公報
 本発明が解決しようとする課題は、塗工性、分散性、低吸湿性に優れる蓄電デバイスバインダー水溶液を提供することとする。
 本発明者らは、特定の成分を用いることにより、上記課題が解決されることを見出した。
 本開示により以下の項目が提供される。
(項目A1)
蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
蓄電デバイスバインダー水溶液。
(項目B1)
蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位を含み、
前記水溶性ポリマーについて、式1により算出される値が2.8以上である、蓄電デバイスバインダー水溶液。
式1:(Mw/Mn)×(Mw/Rw)×10-4
(式中、Mwは重量平均分子量である。Mnは数平均分子量である。Rwは平均慣性半径である。)
(項目C1)
蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位を含み、
下記縦軸、横軸について、最小二乗法により得られた1次関数の傾きが0.25以下であり、切片が1.2以上である、蓄電デバイスバインダー水溶液。
縦軸:前記蓄電デバイスバインダー水溶液の粘度(mPa・s)の常用対数
横軸:前記蓄電デバイスバインダー水溶液の不揮発分(%)
(項目A2)
蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
蓄電デバイススラリー。
(項目B2)
蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位を含み、
前記水溶性ポリマーについて、式1により算出される値が2.8以上である、蓄電デバイススラリー。
式1:(Mw/Mn)×(Mw/Rw)×10-4
(式中、Mwは重量平均分子量である。Mnは数平均分子量である。Rwは平均慣性半径である。)
(項目C2)
蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位を含み、
下記縦軸、横軸について、最小二乗法により得られた1次関数の傾きが0.25以下であり、切片が1.2以上である、蓄電デバイススラリー。
縦軸:前記水溶性ポリマーの水溶液の粘度(mPa・s)の常用対数
横軸:前記水溶性ポリマーの水溶液の不揮発分(%)
(項目3)
電極活物質を含む、上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目4)
非導電性粒子を含む、上記項目に記載の蓄電デバイススラリー。
(項目5)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極。
(項目6)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータ。
(項目7)
上記項目のいずれか1項に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体。
(項目8)
上記項目に記載の蓄電デバイス電極を含む、蓄電デバイス。
(項目9)
上記項目に記載の蓄電デバイスセパレータを含む、蓄電デバイス。
(項目10)
上記項目に記載の蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む、蓄電デバイス。
 上述した1又は複数の特徴は、明示された組み合わせに加え、さらに組み合わせて提供され得る。
 本開示の蓄電デバイスバインダー水溶液は、塗工性、分散性、低吸湿性に優れる。
 本開示の全体にわたり、各物性値、含有量等の数値の範囲は、適宜(例えば下記の各項目に記載の値から選択して)設定され得る。具体的には、数値αとして、A3、A2、A1(A3>A2>A1とする)例示される場合、数値αの範囲は、例えば、A3以下、A2以下、A3未満、A2未満、A1以上、A2以上、A1より大きい、A2より大きい、A1~A2(A1以上A2以下)、A1~A3、A2~A3、A1以上A3未満、A1以上A2未満、A2以上A3未満、A1より大きくA3未満、A1より大きくA2未満、A2より大きくA3未満、A1より大きくA3以下、A1より大きくA2以下、A2より大きくA3以下等が挙げられる。
 本発明が解決しようとする課題が解決される限り、成分、条件、数値等は、明細書の記載に限定されない。
 「αβ量(A/B)」は、B100α%に対するAのβ量(α)を意味する。αは、例えば、質量%、モル%、質量部等が挙げられる。β量は、例えば、含有量、使用量等が挙げられる。
 「γ比(A/B)」は、式「A÷B」により算出されるγ比を意味する。γ比は、例えば、質量比、モル比等が挙げられる。
 本開示において「不揮発分」は、有機溶剤及び水以外の成分の合計質量を意味する。1つの実施形態において、対象物Aの不揮発分は、対象物A 1gを105℃で加熱して恒量に達した時点で残存した成分の合計質量とする。
 「(メタ)アクリル」は、「アクリル及びメタクリルからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート及びメタクリレートからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル及びメタクリロイルからなる群より選択される少なくとも1つ」を意味する。
 アルキル基は、例えば、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基等が挙げられる。
 直鎖アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デカメチル基等が挙げられる。
 「分岐アルキル基」は、直鎖アルキル基の少なくとも1つの水素原子がアルキル基によって置換された、環状構造を有さない基を意味する。
 分岐アルキル基は、例えば、i-プロピル基、ジエチルペンチル基、トリメチルブチル基、トリメチルペンチル基、トリメチルヘキシル基等が挙げられる。
 シクロアルキル基は、例えば、単環シクロアルキル基、架橋環シクロアルキル基、縮合環シクロアルキル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基の少なくとも1つの水素原子がアルキル基によって置換された基もシクロアルキル基とする。
 「単環」は、炭素の共有結合により形成された内部に橋かけ構造を有しない環状構造を意味する。「縮合環」は、2つ以上の単環が2つの原子を共有している(すなわち、それぞれの環の辺を互いに1つだけ共有(縮合)している)環状構造を意味する。「架橋環」は、2つ以上の単環が3つ以上の原子を共有している環状構造を意味する。
 単環シクロアルキル基は、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロデシル基、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
 架橋環シクロアルキル基は、例えば、トリシクロデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等が挙げられる。
 なお、アルキル基には、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、シクロアルキル基を組み合わせた基も含まれる。前記組み合わせた基は、例えば、シクロアルキルアルキル基等が挙げられる。
 塩は、例えば、無機塩、有機塩等が挙げられる。
 「無機塩」は、カチオン部が金属カチオンである塩を意味する。
 無機塩は、例えば、ナトリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩等が挙げられる。
 有機塩は、例えば、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
[蓄電デバイスバインダー水溶液:水溶液]
 本開示は、蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
蓄電デバイスバインダー水溶液に関する。
<水溶性ポリマー:ポリマー>
 水溶性ポリマーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「水溶性」は、25℃において、その化合物0.5gを100gの水に溶解した際に、水不溶分が0.5質量%未満(2.5mg未満)であることを意味する。
 水不溶分は、例えば、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.3質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0質量%等が挙げられる。
((メタ)アクリルアミド)
 (メタ)アクリルアミドは、単独又は2種以上で使用され得る。
 モル%含有量((メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、99.85モル%、99.8モル%、99.6モル%、99.5モル%、99.2モル%、99モル%、95モル%、90モル%、85モル%、80モル%、75モル%、70モル%、65モル%、60モル%、55モル%、50モル%、45モル%、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1モル%~99.85モル%が挙げられ、より好ましくは、10モル%~99.6モル%が挙げられ、さらに好ましくは、20モル%~99モル%が挙げられる。
 質量%含有量((メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、99.998質量%、99.99質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量%~99.998質量%が挙げられ、より好ましくは、10質量%~99.9質量%が挙げられ、さらに好ましくは、20質量%以上99質量%未満が挙げられる。
(アルキル(メタ)アクリルアミド単位)
 アルキル(メタ)アクリルアミドは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「アルキル(メタ)アクリルアミド」は、(メタ)アクリルアミドの窒素原子と直接結合した1個以上の水素原子が無置換アルキル基に置換された化合物を意味する。
 アルキル(メタ)アクリルアミドは、例えば、ジアルキル(メタ)アクリルアミド、モノアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 「モノアルキル(メタ)アクリルアミド」は、(メタ)アクリルアミドの窒素原子と直接結合した1個の水素原子が無置換アルキル基に置換された化合物を意味する。
 モノアルキル(メタ)アクリルアミドは、例えば、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 「ジアルキル(メタ)アクリルアミド」は、(メタ)アクリルアミドの窒素原子と直接結合した2個の水素原子が無置換アルキル基に置換された化合物を意味する。
 ジアルキル(メタ)アクリルアミドは、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 モル%含有量(アルキル(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、20モル%、19モル%、17モル%、15モル%、13モル%、11モル%、10モル%、9モル%、7モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%、0モル%等が例示される。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~20モル%が挙げられ、より好ましくは、0.001モル%以上5モル%未満、さらに好ましくは、0.001モル%~1モル%が挙げられる。
 質量%含有量(アルキル(メタ)アクリルアミド単位/水溶性ポリマー)は、例えば、20質量%、19質量%、17質量%、15質量%、13質量%、11質量%、10質量%、9質量%、7質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%、0質量%等が例示される。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~20質量%が挙げられ、より好ましくは、0.001質量%以上5質量%未満、さらに好ましくは、0.001質量%~1質量%が挙げられる。
(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位)
 不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩は、単独又は2種以上で使用され得る。
 「不飽和炭化水素スルホン酸」は、スルホン酸(塩)基以外の構造が炭素原子及び水素原子のみで構成されているスルホン酸を意味する。
 不飽和炭化水素スルホン酸又はその塩は、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、(メタ)アリルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。
 モル%含有量(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、2.0モル%、1.95モル%、1.9モル%、1.85モル%、1.8モル%、1.75モル%、1.7モル%、1.65モル%、1.6モル%、1.55モル%、1.5モル%、1.45モル%、1.4モル%、1.35モル%、1.3モル%、1.25モル%、1.20モル%、1.15モル%、1.10モル%、1.05モル%、1.0モル%、0.95モル%、0.9モル%、0.85モル%、0.8モル%、0.75モル%、0.7モル%、0.65モル%、0.6モル%、0.55モル%、0.5モル%、0.45モル%、0.4モル%、0.35モル%、0.3モル%、0.25モル%、0.20モル%、0.15モル%、0.10モル%、0.08モル%、0.06モル%、0.05モル%、0.03モル%、0.01モル%、0.009モル%、0.007モル%、0.005モル%、0.003モル%、0.001モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.001モル%~2.0モル%が挙げられ、より好ましくは、0.001モル%~1.5モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001モル%~1.0モル%が挙げられる。
 質量%含有量(不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、2.0質量%、1.95質量%、1.9質量%、1.85質量%、1.8質量%、1.75質量%、1.7質量%、1.65質量%、1.6質量%、1.55質量%、1.5質量%、1.45質量%、1.4質量%、1.35質量%、1.3質量%、1.25質量%、1.20質量%、1.15質量%、1.10質量%、1.05質量%、1.0質量%、0.95質量%、0.9質量%、0.85質量%、0.8質量%、0.75質量%、0.7質量%、0.65質量%、0.6質量%、0.55質量%、0.5質量%、0.45質量%、0.4質量%、0.35質量%、0.3質量%、0.25質量%、0.20質量%、0.15質量%、0.10質量%、0.08質量%、0.06質量%、0.05質量%、0.03質量%、0.01質量%、0.009質量%、0.007質量%、0.005質量%、0.003質量%、0.001質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.001質量%~1.0質量%が挙げられ、より好ましくは、0.001質量%~0.5質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.001質量%~0.1質量%が挙げられる。
 中和率[不飽和炭化水素スルホン酸塩単位物質量/(不飽和炭化水素スルホン酸塩単位物質量+不飽和炭化水素スルホン酸単位物質量)]は、例えば、100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記中和率は、好ましくは、10%~100%が挙げられる。
(多官能モノマー単位)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、多官能モノマー単位を含み得る。多官能モノマーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 「多官能モノマー」は、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有するモノマーを意味する。
 多官能モノマーは、例えば、多官能(メタ)アクリルアミド化合物、トリ(アリル基)含有モノマー、トリ((メタ)アクリロイル基)含有トリアジン等が挙げられる。
 「多官能(メタ)アクリルアミド化合物」は、(メタ)アクリルアミド基を2個以上有する化合物を意味する。
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。)
 多官能(メタ)アクリルアミド化合物は、例えば、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’-エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N-[トリス(3-(メタ)アクリルアミドプロポキシメチル)メチル](メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-(メタ)アクリルアミドエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-[オキシビス(2,1-エタンジイルオキシ-3,1-プロパンジイル)]ビス(メタ)アクリルアミド、N,N-1,2-エタンジイルビス{N-[2-((メタ)アクリロイルアミノ)エチル](メタ)アクリルアミド}等が挙げられる。
 トリ(アリル基)含有モノマーは、例えば、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、トリアリルアミン、トリアリル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
 トリ((メタ)アクリロイル基)含有トリアジンは、例えば、1,3,5-トリ((メタ)アクリロイル)-1,3,5-トリアジン、1,3,5-トリ((メタ)アクリロイル)ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン等が挙げられる。
 モル%含有量(多官能モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10モル%、9モル%、8モル%、7モル%、6モル%、5モル%、4モル%、3モル%、2モル%、1モル%、0.9モル%、0.7モル%、0.5モル%、0.3モル%、0.1モル%、0.05モル%、0.01モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~10モル%が挙げられ、より好ましくは、0.01モル%~2モル%が挙げられ、さらに好ましくは、0.05モル%~2モル%が挙げられる。
 質量%含有量(多官能モノマー単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.3質量%、0.1質量%、0.05質量%、0.01質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~10質量%が挙げられ、より好ましくは、0.01質量%~2質量%が挙げられ、さらに好ましくは、0.05質量%~2質量%が挙げられる。
(不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位を含み得る。不飽和カルボン酸及び/又はその塩は、単独又は2種以上で使用され得る。
 不飽和カルボン酸又はその塩は、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸ナトリウム、クロトン酸ナトリウム、マレイン酸ナトリウム、フマル酸ナトリウム、イタコン酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸リチウム、クロトン酸リチウム、マレイン酸リチウム、フマル酸リチウム、イタコン酸リチウム、(メタ)アクリル酸アンモニウム、クロトン酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウム、イタコン酸アンモニウム等が挙げられる。
 モル%含有量(不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(不飽和カルボン酸及び/又はその塩単位/水溶性ポリマー)は、例えば、30質量%、29質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~30質量%が挙げられ、より好ましくは、0質量%~25質量%が挙げられる。
 中和率[不飽和カルボン酸塩単位物質量/(不飽和カルボン酸塩単位物質量+不飽和カルボン酸単位物質量)]は、例えば、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%、15%、10%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記中和率は、好ましくは、10%~90%が挙げられる。
(α,β-不飽和ニトリル単位)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、α,β-不飽和ニトリル単位を含み得る。α,β-不飽和ニトリルは、単独又は2種以上で使用され得る。
 α,β-不飽和ニトリルは、例えば、(メタ)アクリロニトリル、α-クロル(メタ)アクリロニトリル、α-エチル(メタ)アクリロニトリル、シアン化ビニリデン等が挙げられる。
 モル%含有量(α,β-不飽和ニトリル単位/水溶性ポリマー)は、例えば、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(α,β-不飽和ニトリル単位/水溶性ポリマー)は、例えば、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~30質量%が挙げられる。
(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位)
 1つの実施形態において、水溶性ポリマーは、任意で、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位を含み得る。アルコキシアルキル(メタ)アクリレートは、単独又は2種以上で使用され得る。
 アルコキシアルキル(メタ)アクリレートは、例えば、メトキシメチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、1-メトキシエチル(メタ)アクリレート、3-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、1-メトキシプロピル(メタ)アクリレート、4-メトキシブチル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-メトキシブチル(メタ)アクリレート、1-メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシメチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、1-エトキシエチル(メタ)アクリレート、3-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、2-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、1-エトキシプロピル(メタ)アクリレート、プロポキシメチル(メタ)アクリレート、2-プロポキシエチル(メタ)アクリレート、1-プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 モル%含有量(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位/水溶性ポリマー)は、例えば、40モル%、35モル%、30モル%、25モル%、20モル%、15モル%、10モル%、9モル%、5モル%、4モル%、2モル%、1モル%、0モル%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0モル%~40モル%が挙げられる。
 質量%含有量(アルコキシアルキル(メタ)アクリレート単位/水溶性ポリマー)は、例えば、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、9質量%、5質量%、4質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量%~60質量%が挙げられる。
(上記のいずれでもない単量体単位:その他成分単位)
 上記水溶性ポリマーは、任意で、(メタ)アクリルアミド、アルキル(メタ)アクリルアミド、不飽和炭化水素スルホン酸及び/又はその塩、不飽和カルボン酸及び/又はその塩、多官能モノマー、α,β-不飽和ニトリルのいずれでもない単量体(その他成分)単位を含み得る。その他成分は、単独又は2種以上で使用され得る。
 その他成分は、例えば、不飽和リン酸及び/又はその塩、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、水酸基非含有(メタ)アクリル酸エステル、共役ジエン、芳香族ビニル化合物、不飽和非炭化水素スルホン酸及び/又はその塩等が挙げられる。
 不飽和リン酸は、例えば、ビニルホスホン酸、ビニルホスフェート、ビス((メタ)アクリロキシエチル)ホスフェート、ジフェニル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、モノメチル-2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロパンリン酸等が挙げられる。
 水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、水酸基含有直鎖(メタ)アクリル酸エステル、水酸基含有分岐(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
 水酸基含有直鎖(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等が挙げられる。
 水酸基含有分岐(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-1-メチルエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-2-メチルエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-1-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸1-エチル-2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸1-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシ-2-メチル-プロピル、(メタ)アクリル酸1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル等が挙げられる。
 水酸基非含有(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、水酸基非含有直鎖(メタ)アクリル酸エステル、水酸基非含有分岐(メタ)アクリル酸エステル、水酸基非含有脂環(メタ)アクリル酸エステル、水酸基非含有置換(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
 水酸基非含有直鎖(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸n-アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル等が挙げられる。
 水酸基非含有分岐(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸i-プロピル、(メタ)アクリル酸i-ブチル、(メタ)アクリル酸i-アミル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等が挙げられる。
 水酸基非含有脂環(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。
 共役ジエンは、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、2-クロル-1,3-ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン、置換及び側鎖共役ヘキサジエン等が挙げられる。
 芳香族ビニル化合物は、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
 不飽和非炭化水素スルホン酸は、例えば、(メタ)アクリルアミドt-ブチルスルホン酸等が挙げられる。
 質量%含有量(その他成分単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10質量%未満、9質量%未満、7質量%未満、5質量%未満、4質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.7質量%未満、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、10質量%未満が挙げられ、より好ましくは、5質量%未満が挙げられ、さらに好ましくは、1質量%未満が挙げられ、特に好ましくは、0質量%が挙げられる。
 モル%含有量(その他成分単位/水溶性ポリマー)は、例えば、10モル%未満、9モル%未満、7モル%未満、5モル%未満、4モル%未満、3モル%未満、2モル%未満、1モル%未満、0モル%が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、10モル%未満が挙げられ、より好ましくは、5モル%未満が挙げられ、さらに好ましくは、1モル%未満が挙げられ、特に好ましくは、0モル%が挙げられる。
<製造方法(水溶性ポリマー)>
 製造方法(水溶性ポリマー)は、例えば、ラジカル重合法等が挙げられる。1つの実施形態において、重合温度は、好ましくは、50℃~100℃が挙げられる。1つの実施形態において、重合時間は、好ましくは、1時間~10時間が挙げられる。
 ラジカル重合開始剤は、例えば、アゾ系開始剤、過硫酸塩、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。
 アゾ系開始剤は、例えば、2,2’-アゾビス-2-アミジノプロパン 二塩酸塩等が挙げられる。
 過硫酸塩は、例えば、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。
 レドックス系重合開始剤は、例えば、上記過硫酸塩と還元剤とを組み合わせた系等が挙げられる。
 還元剤は、例えば、亜硫酸水素ナトリウム等が挙げられる。
 質量%使用量(ラジカル重合開始剤/単量体群)は、好ましくは、0.05質量%~5.0質量%が挙げられ、より好ましくは、0.05質量%~3.0質量%が挙げられる。
 1つの実施形態において、重合方法(水溶性ポリマー)は、例えば、同時重合のみ、滴下重合のみ、同時重合と滴下重合との組み合わせ等が挙げられる。
 「滴下重合」は、単量体溶液を反応系に滴下する重合方法を意味する。
 「同時重合」は、単量体溶液を一括して仕込む重合方法を意味する。
 滴下重合のみを用いた方法は、例えば、(1)~(3)等が挙げられる。なお、滴下は連続的に滴下してもよいし、途中で止めて、一定時間重合させた後に滴下を再開してもよい。
(1)全てのモノマー成分を混合したモノマー混合液を、反応系に滴下する方法
(2)2種類以上のモノマー混合液を別々に調製した後に、同時に反応系に滴下する方法
(3)2種類以上のモノマー混合液を別々に調製した後に、順番に反応系に滴下する方法
 同時重合と滴下重合とを組み合わせた方法は、例えば、(4)~(7)等が挙げられる。
(4)各モノマー混合液を別々に同時重合した後、各重合体を混合する方法
(5)1種類以上のモノマー混合液を同時重合し終えてから、残りのモノマー混合液を滴下する方法
(6)1種類以上のモノマー混合液を同時重合している途中から、残りのモノマー混合液を滴下して重合する方法
(7)1種類以上のモノマー混合液を滴下重合して、残りのモノマー混合液を一括で加えた後、同時重合する方法
<物性(水溶性ポリマー)等>
 重量平均分子量(水溶性ポリマー:Mw)は、例えば、600万、550万、500万、450万、400万、350万、300万、250万、200万、150万、100万、95万、90万、85万、80万、75万、70万、65万、60万、55万、50万、45万、40万、35万、30万、25万、20万、15万、10万等が挙げられる。1つの実施形態において、上記重量平均分子量(Mw)は、好ましくは、10万~600万が挙げられ、より好ましくは、35万~600万が挙げられる。
 数平均分子量(水溶性ポリマー:Mn)は、例えば、600万、550万、500万、450万、400万、350万、300万、250万、200万、150万、100万、95万、90万、85万、80万、75万、70万、65万、60万、55万、50万、45万、40万、30万、20万、10万、5万、1万等が挙げられる。1つの実施形態において、上記数平均分子量(Mn)は、好ましくは、1万以上が挙げられる。
 分子量分布(水溶性ポリマー:Mw/Mn)は、例えば、15、14、13、11、10、9、7.5、5、4、3、2.9、2.5、2、1.5、1.1等が挙げられる。1つの実施形態において、上記分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは、1.1~15が挙げられる。
 測定条件(重量平均分子量、数平均分子量、平均慣性半径)は、例えば、下記条件が挙げられる。
・測定機器:東ソー(株)製、GPC(型番:HLC-8420)
・カラム:TSKgel guardcolumn PWXL1本、TSKgel GMPWXL1本(東ソー(株)製)
・溶離液:リン酸緩衝液(0.284mol/L リン酸水素二ナトリウム(富士フィルム和光純薬(株)製)+0.016mol/L リン酸二水素ナトリウム(富士フィルム和光純薬(株)製)水溶液、pH8.0)
・カラム温度:40℃
・RI検出器:昭和電工(株)製 Shodex RI-101
・MALS検出器:WYATT社製 DAWN HELEOS-II
・流速:0.8ml/分
・測定濃度:0.10質量%(水溶性ポリマー濃度)
・測定方法:フィルターろ過後に測定。
・フィルター:セルロースアセテートカートリッジフィルター(東ソー(株)製、マイショリディスク W-13-2、孔径 0.2μm)
 平均慣性半径(水溶性ポリマー)は、例えば、250nm、240nm、230nm、220nm、210nm、200nm、190nm、180nm、170nm、160nm、150nm、140nm、130nm、120nm、110nm、100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記平均慣性半径は、好ましくは、20nm~250nmが挙げられ、より好ましくは、20nm~160nmが挙げられ、さらに好ましくは、30nm~150nmが挙げられる。
 式1により算出される値は、水溶性ポリマーの分岐の程度を表す。式1により算出される値が大きい程、より分岐している。
式1:(Mw/Mn)×(Mw/Rw)×10-4
(式中、Mwは重量平均分子量である。Mnは数平均分子量である。Rwは平均慣性半径(nm)である。)
 式1により算出される値は、例えば、8.0、7.5、7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5、3.0、2.9、2.8等が挙げられる。1つの実施形態において、式1により算出される値は、好ましくは、2.8以上が挙げられ、より好ましくは、2.8~8.0が挙げられ、さらに好ましくは、2.8~6.5が挙げられ、特に好ましくは、2.8~5.0が挙げられる。
(粘度常用対数-不揮発分関数)
 「一次関数」は、下記式で表される関数を意味する。
y=ax+b
(xは横軸を表す。yは縦軸を表す。aは傾きを表す。bは切片を表す。)
 最小二乗法は、表計算ソフトを用いて実施され得る。
 表計算ソフトは、例えば、Microsoft Excel等が挙げられる。
 1つの実施形態において、最小二乗法は、Microsoft ExcelのLINEST関数を用いて実施され得る。
 「常用対数」は、log10Aを意味する。
(Aは正の数を表す。)
 下記縦軸、横軸について、最小二乗法により得られた1次関数の傾きは、水溶性ポリマーの分岐の程度を表す。上記傾きが小さい程、より分岐している。
縦軸:前記水溶性ポリマーの水溶液の粘度(mPa・s)の常用対数
横軸:前記水溶性ポリマーの水溶液の不揮発分(%)
 上記傾きは、例えば、0.25、0.24、0.23、0.22、0.21、0.20、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10等が挙げられる。1つの実施形態において、上記傾きは、好ましくは、0.10~0.25が挙げられ、より好ましくは、0.10~0.21が挙げられる。
 上記切片は、例えば、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2等が挙げられる。1つの実施形態において、上記切片は、好ましくは、1.2~1.9が挙げられ、より好ましくは、1.3~1.9が挙げられる。
 B型粘度(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、10万mPa・s、9万mPa・s、8万mPa・s、7万mPa・s、6万mPa・s、5万mPa・s、4万mPa・s、3万mPa・s、2万mPa・s、1万mPa・s、9000mPa・s、8000mPa・s、7000mPa・s、6000mPa・s、5000mPa・s、4000mPa・s、3000mPa・s、2000mPa・s、1000mPa・s等が挙げられる。1つの実施形態において、上記B型粘度は、好ましくは、1000mPa・s~10万mPa・sが挙げられる。
 測定条件(B型粘度)は、例えば、下記条件等が挙げられる。
固形分濃度:15質量%
測定温度:25℃
B型粘度計:東機産業株式会社製 製品名「B型粘度計モデルTVB-10」
粘度100~10000mPa・s:No.3ローター、回転数12rpm
粘度10000超20000mPa・s:No.3ローター、回転数6rpm
粘度20000超100000mPa・s:No.4ローター、回転数6rpm
 ガラス転移温度(水溶性ポリマー)は、例えば、160℃、155℃、150℃、145℃、140℃、135℃、130℃、125℃、120℃、115℃、110℃、105℃、100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃、40℃、35℃、30℃、25℃、20℃、15℃、10℃、5℃、0℃等が挙げられる。1つの実施形態において、上記ガラス転移温度は、好ましくは、0℃以上が挙げられ、より好ましくは、30℃以上が挙げられる。
 ガラス転移温度(ホモポリマー)及び質量分率(単量体)に基づいて、ガラス転移温度(水溶性ポリマー)は、Foxの式により計算され得る。
 1/Tg=(W/Tg)+(W/Tg)+(W/Tg)+・・・+(W/Tg
[Foxの式中、Tgは、求めようとしているポリマーのガラス転移温度(K)、W~Wは、各単量体の質量分率、Tg~Tgは、各単量体のガラス転移温度(ホモポリマー)(K)を示す]
 ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量測定装置)、DTA(示差熱分析装置)、TMA(熱機械測定装置)等により測定され得る。
測定条件(ガラス転移温度)は、例えば、下記条件等が挙げられる。
温度範囲:-100℃~300℃
昇温速度:10℃/min
 ガラス転移温度(ホモポリマー)は、文献に記載されている値も採用され得る。文献は、例えば、「化学便覧 基礎編II 日本化学会編 (改訂5版)」、p325等が挙げられる。ガラス転移温度(ホモポリマー)は、例えば、下記温度等が挙げられる。
アクリルアミド:165℃
アクリル酸:106℃
アクリル酸ヒドロキシエチル:-15℃
アクリロニトリル:105℃
 質量%含有量(水溶性ポリマー/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、25質量%、20質量%、19質量%、15質量%、14質量%、12質量%、10質量%、9質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量%~25質量%が挙げられる。
<水>
 水は、例えば、超純水、純水、蒸留水、イオン交換水、水道水等が挙げられる。
 質量%含有量(水/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、99.9質量%、99質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、75質量%~99.9質量%が挙げられる。
 質量比(水溶性ポリマー/水)は、例えば、0.33、0.30、0.25、0.24、0.22、0.20、0.18、0.15、0.12、0.10、0.09、0.07、0.05等が挙げられる。1つの実施形態において、上記質量比は、好ましくは、0.05~0.33が挙げられる。
<その他バインダー>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、水溶性ポリマー以外のバインダー(その他バインダー)を含み得る。その他バインダーは、単独又は2種以上で使用され得る。
 その他バインダーは、例えば、ジエン系共重合体、フッ素系共重合体、アミド・イミド系共重合体、上記以外の共重合体等が挙げられる。
 ジエン系共重合体は、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体、ポリブタジエン系重合体、アクリロニトリル-ブタジエン系共重合体、メチルメタクリレート-ブタジエン系共重合体、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合体等が挙げられる。
 フッ素系共重合体は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
 アミド・イミド系共重合体は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、芳香族ポリアミド等が挙げられる。
 上記以外の共重合体は、例えば、ポリウレタン系重合体、ポリ(メタ)アクリレート系重合体、塩化ビニル系重合体、酢酸ビニル系重合体、酢酸ビニル-エチレン系共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン系重合体、アルギン酸及び/又はその塩等が挙げられる。
 質量部含有量(その他バインダー/水溶性ポリマー)は、例えば、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<分散体(エマルジョン)>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、分散体(エマルジョン)を含み得る。分散体(エマルジョン)は、単独又は2種以上で使用され得る。
 分散体(エマルジョン)は、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリスチレン系重合体ラテックス、ポリブタジエン系重合体ラテックス、アクリロニトリル-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリウレタン系重合体ラテックス、ポリメチルメタクリレート系重合体ラテックス、メチルメタクリレート-ブタジエン系共重合体ラテックス、ポリアクリレート系重合体ラテックス、塩化ビニル系重合体ラテックス、酢酸ビニル系重合体エマルジョン、酢酸ビニル-エチレン系共重合体エマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、カルボキシ変性スチレンブタジエン共重合樹脂エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、芳香族ポリアミド、アルギン酸とその塩、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
 質量部含有量(分散体(エマルジョン)/水溶性ポリマー)は、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<増粘剤>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、増粘剤を含み得る。増粘剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 増粘剤は、例えば、セルロース系ポリマー及び/又はその塩、ポリビニルアルコール類、(変性)ポリ(メタ)アクリル酸及び/又はその塩、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、変性デンプン、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体水素化物等が挙げられる。
 セルロース系ポリマー及び/又はその塩は、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
 ポリビニルアルコール類は、例えば、(無水)マレイン酸及び/又はフマル酸とビニルアルコールとの共重合体等が挙げられる。
 質量部含有量(増粘剤/水溶性ポリマー)は、例えば、100質量部、95質量部、90質量部、85質量部、80質量部、75質量部、70質量部、65質量部、60質量部、55質量部、50質量部、45質量部、40質量部、35質量部、30質量部、25質量部、20質量部、19質量部、17質量部、15質量部、13質量部、10質量部、9質量部、7質量部、5質量部、4質量部、2質量部、1質量部、0質量部等が例示される。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0質量部~100質量部が挙げられる。
<添加剤>
 蓄電デバイスバインダー水溶液は、任意で、添加剤として、水溶性ポリマー、水、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤のいずれにも該当しない剤を含み得る。添加剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 添加剤は、例えば、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤等が挙げられる。
 分散剤は、例えば、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤、非イオン性分散剤、高分子分散剤等が挙げられる。
 レベリング剤は、例えば、界面活性剤等が挙げられる。
 界面活性剤は、例えば、アルキル系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、金属系界面活性剤等が挙げられる。
 酸化防止剤は、例えば、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、有機リン化合物、硫黄化合物、フェニレンジアミン化合物、ポリマー型フェノール化合物等が挙げられる。
 「ポリマー型フェノール化合物」は、フェノール構造を有する重合体を意味する。重量平均分子量(ポリマー型フェノール化合物)は、好ましくは、200~1000が挙げられ、より好ましくは、600~700が挙げられる。
 質量部含有量(添加剤/水溶性ポリマー)は、例えば、5質量部未満、4質量部未満、2質量部未満、1質量部未満、0.9質量部未満、0.5質量部未満、0.4質量部未満、0.2質量部未満、0.1質量部未満、0.09質量部未満、0.05質量部未満、0.04質量部未満、0.02質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が挙げられる。
 質量%含有量(添加剤/蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、5質量%未満、4質量%未満、2質量%未満、1質量%未満、0.9質量%未満、0.5質量%未満、0.4質量%未満、0.2質量%未満、0.1質量%未満、0.09質量%未満、0.05質量%未満、0.04質量%未満、0.02質量%未満、0.01質量%未満、0質量%等が挙げられる。
 pH(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、9、8.9、8.5、8、7.9、7.5、7、6.9、6.5、6、5.9、5.6、5.5、5.4、5.2、5.1、5等が挙げられる。1つの実施形態において、上記pHは、好ましくは、5~9が挙げられ、より好ましくは、5~7が挙げられる。
 測定条件(pH)は、例えば、下記条件等が挙げられる。
測定機器:株式会社堀場製作所製 製品名「pHメータ D-52」
測定温度:25℃
 用途(蓄電デバイスバインダー水溶液)は、例えば、蓄電デバイス電極バインダー水溶液、電池電極バインダー水溶液、非水系二次電池電極バインダー水溶液、リチウムイオン電池電極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池電極バインダー水溶液、蓄電デバイス負極バインダー水溶液、電池負極バインダー水溶液、非水系二次電池負極バインダー水溶液、リチウムイオン電池負極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池負極バインダー水溶液、蓄電デバイス正極バインダー水溶液、電池正極バインダー水溶液、非水系二次電池正極バインダー水溶液、リチウムイオン電池正極バインダー水溶液、ナトリウムイオン電池正極バインダー水溶液、蓄電デバイスセパレータバインダー水溶液、電池セパレータバインダー水溶液、非水系二次電池セパレータバインダー水溶液、リチウムイオン電池セパレータバインダー水溶液、ナトリウムイオン電池セパレータバインダー水溶液等が挙げられる。
[蓄電デバイススラリー:スラリー]
 本開示は、蓄電デバイススラリーであって、
前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー及び水を含み、
前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
蓄電デバイススラリーに関する。
 「スラリー」は、液体と固体粒子の懸濁液を意味する。
 上記水溶性ポリマー、水、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤は、上記物質等が例示される。
 質量%含有量(水溶性ポリマー/スラリー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0.9質量%、0.7質量%、0.5質量%、0.3質量%、0.1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.1質量%~10質量%が挙げられる。
 質量%含有量(水/スラリー)は、例えば、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、30質量%~80質量%が挙げられる。
 含有量(その他バインダー)、含有量(分散体(エマルジョン))、含有量(増粘剤)は、例えば、上述の含有量等が挙げられる。
<電極活物質>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイススラリーは、電極活物質を含む。電極活物質は、負極活物質、正極活物質が例示される。電極活物質は、単独又は2種以上で使用され得る。
(負極活物質)
 負極活物質は、例えば、炭素材料、リチウムと合金化する材料、シリコン材料、リチウム原子含有酸化物等が挙げられる。
 炭素材料は、例えば、黒鉛、低結晶性カーボン、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、カーボンフィブリル、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、ピッチ系炭素繊維、活性炭等が挙げられる。
 黒鉛は、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛等が挙げられる。
 低結晶性カーボンは、例えば、ソフトカーボン、ハードカーボン等が挙げられる。
 カーボンブラックは、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等が挙げられる。
 リチウムと合金化する材料は、例えば、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物等が挙げられる。
 シリコン材料は、シリコン、シリコンオキサイド、シリコン合金、SiC、SiO(0<x≦3、0<y≦5)、Si、SiO、SiO(0<z≦2)等が挙げられる。
 シリコンオキサイドは、好ましくは、組成式SiO(0<z≦2、好ましくは0.1≦z≦1)で表されるシリコンオキサイドが挙げられる。
 シリコン合金は、ケイ素-チタン合金、ケイ素-ジルコニウム合金、ケイ素-ニッケル合金、ケイ素-銅合金、ケイ素-鉄合金、ケイ素-モリブデン合金等が挙げられる。1つの実施形態において、シリコン合金は、好ましくは、ケイ素-ニッケル合金、ケイ素-チタン合金が挙げられ、より好ましくは、ケイ素-チタン合金が挙げられる。
 モル%含有量(ケイ素原子/全金属元素)は、好ましくは、10モル%以上が挙げられ、より好ましくは、20モル%~70モル%が挙げられる。
 シリコン材料の形状は、例えば、単結晶、多結晶、非晶質等が挙げられる。
 電極活物質としてシリコン材料が用いられる場合、シリコン材料以外の電極活物質が併用され得る。
 シリコン材料以外の電極活物質は、例えば、炭素材料、導電性高分子、複合金属酸化物等が挙げられる。
 導電性高分子は、例えば、ポリアセン等が挙げられる。
 複合金属酸化物は、例えば、下記一般式で表される。
αβγ
(Aはアルカリ金属又は遷移金属を表す。Bはコバルト、ニッケル、アルミニウム、スズ、マンガン等の遷移金属から選択される少なくとも一種を表す。Oは酸素原子を表す。α、β及びγはそれぞれ独立して0.05<α<1.10、0.85<β<4.00、1.5<γ<5.00である。)
 炭素材料は、リチウムの吸蔵及び放出に伴う体積変化が小さい。そのため、電極活物質としてシリコン材料を用いる場合、炭素材料と併用することが好ましい。
 1つの実施形態において、シリコン材料は、好ましくは、炭素層で覆われたシリコン、炭素層で覆われたシリコンオキサイドが挙げられる。
 リチウム原子含有酸化物は、例えば、リチウム-遷移金属複合酸化物、リチウム-遷移金属リン酸化合物、リチウム-遷移金属硫酸化合物等が挙げられる。
 リチウム-遷移金属複合酸化物は、例えば、リチウム-マンガン複合酸化物、リチウム-ニッケル複合酸化物、リチウム-コバルト複合酸化物、リチウム-鉄複合酸化物、リチウム-チタン複合酸化物、リチウム-ニッケル-マンガン複合酸化物、リチウム-ニッケル-コバルト複合酸化物等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(炭素材料及び/又はリチウムと合金化する材料/負極活物質)は、例えば、100質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、50質量%以上が挙げられ、より好ましくは、80質量%以上が挙げられ、さらに好ましくは、90質量%以上が挙げられ、特に好ましくは、100質量%が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(炭素層で覆われたシリコン及び/又は炭素層で覆われたシリコンオキサイド/負極活物質)は、例えば、100質量%、90質量%以上、75質量%以上、50質量%以上、25質量%以上、10質量%以上、5質量%以上、2質量%以上、1質量%以上、0質量%等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(シリコン材料/負極活物質)は、例えば、100質量%、95質量%、90質量%、85質量%、80質量%、75質量%、70質量%、65質量%、60質量%、55質量%、50質量%、45質量%、40質量%、35質量%、30質量%、25質量%、20質量%、15質量%、10質量%、5質量%、0質量%等が挙げられる。
(正極活物質)
 正極活物質は、例えば、正極無機活物質、正極有機活物質等が挙げられる。
 正極無機活物質は、例えば、遷移金属酸化物、リチウム-遷移金属複合酸化物、遷移金属硫化物、活性炭等が挙げられる。
 無機活物質は、部分的に元素置換され得る。無機活物質は、還元焼成時に炭素源物質を存在させることにより、炭素材料で覆われた電極活物質として使用され得る。
 正極有機活物質は、例えば、導電性重合体等が挙げられる。
 導電性重合体は、例えば、ポリアセチレン、ポリ-p-フェニレン等が挙げられる。
(物性等(電極活物質))
 形状(電極活物質)は、例えば、微粒子状、薄膜状等が挙げられる。
 平均粒子径(電極活物質)は、好ましくは、0.1~50μmが挙げられ、より好ましくは、0.1~45μmが挙げられ、さらに好ましくは、1~10μmが挙げられ、特に好ましくは、5μmが挙げられる。
 「粒子径」は、粒子の輪郭線上の任意の2点間の距離のうち、最大の距離を意味する。「平均粒子径」は、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)等の観察手段を用い、数~数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を意味する。
 質量部含有量(水溶性ポリマー/電極活物質)は、15質量部、14質量部、13質量部、12質量部、11質量部、10質量部、9質量部、8質量部、7質量部、6質量部、5質量部、4質量部、3質量部、2質量部、1.5質量部、1質量部、0.5質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.5質量部~15質量部が挙げられる。
(導電助剤)
 1つの実施形態において、上記スラリーは、任意で、導電助剤を含み得る。導電助剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 導電助剤は、例えば、繊維状炭素、カーボンブラック、金属微粉末等が挙げられる。
 繊維状炭素は、例えば、気相成長炭素繊維(VGCF)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンナノファイバー(CNF)等が挙げられる。
 カーボンブラックは、例えば、黒鉛粒子、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等が挙げられる。
 金属微粉末は、例えば、銅微粉末、ニッケル微粉末、アルミニウム微粉末、ケイ素微粉末、合金微粉末等が挙げられる。
 1つの実施形態において、平均粒子径(金属微粉末)は、好ましくは、10μmが挙げられる。
 質量部含有量(導電助剤/電極活物質)は、好ましくは、0~10質量部が挙げられ、より好ましくは、0質量部~6質量部が挙げられる。
<非導電性粒子>
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイススラリーは、非導電性粒子を含む。非導電性粒子は、単独又は2種以上で使用され得る。
 非導電性粒子は、例えば、酸化物粒子、水酸化物粒子、窒化物粒子、共有結合性結晶粒子、難溶性イオン結晶粒子、粘土微粒子、アルミニウム粒子、バリウム粒子、カルシウム粒子等が挙げられる。
 酸化物粒子は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウム水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化マグネシウム(マグネシア)、酸化カルシウム、酸化チタン(チタニア)、BaTiO、ZrO、アルミナ-シリカ複合酸化物等が挙げられる。
 水酸化物粒子は、例えば、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
 窒化物粒子は、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等が挙げられる。
 共有結合性結晶粒子は、例えば、シリコン、ダイヤモンド等が挙げられる。
 難溶性イオン結晶粒子は、例えば、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等が挙げられる。
 粘土微粒子は、例えば、シリカ、タルク、モンモリロナイト等の粘土微粒子等が挙げられる。
 アルミニウム粒子は、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化アルミニウム水和物(ベーマイト(AlOOH)、ギブサイト(Al(OH))、窒化アルミニウム等が挙げられる。
 バリウム粒子は、例えば、硫酸バリウム、フッ化バリウム等が挙げられる。
 カルシウム粒子は、例えば、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。
 1つの実施形態において、非導電性粒子は、好ましくは、ベーマイト、アルミナ、酸化マグネシウム、硫酸バリウムが挙げられる。
 平均粒子径(非導電性粒子)は、例えば、30μm、25μm、20μm、15μm、10μm、5μm、1μm、0.5μm、0.1μm、0.05μm、0.01μm等が挙げられる。1つの実施形態において、上記平均粒子径は、好ましくは、0.01μm~30μmが挙げられる。
 質量%含有量(非導電性粒子/スラリー)は、例えば、99.9質量%、95質量%、90質量%、80質量%、70質量%、60質量%、50質量%、40質量%、30質量%、20質量%、10質量%、5質量%、1質量%、0.5質量%、0.2質量%、0.1質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0.1質量%~99.9質量%が挙げられる。
 質量部含有量(水溶性ポリマー/非導電性粒子)は、例えば、15質量部、14質量部、13質量部、12質量部、11質量部、10質量部、9質量部、8質量部、7質量部、6質量部、5質量部、4質量部、3質量部、2質量部、1.5質量部、1質量部等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、1質量部~15質量部が挙げられ、より好ましくは、1.5質量部~14質量部が挙げられ、さらに好ましくは、2質量部~12質量部が挙げられる。
<スラリー粘度調整溶媒>
 スラリー粘度調整溶媒は、単独又は2種以上で使用され得る。
 スラリー粘度調整溶媒は、例えば、アミド溶媒、炭化水素溶媒、アルコール溶媒、ケトン溶媒、エーテル溶媒、エステル溶媒、アミン溶媒、ラクトン溶媒、スルホキシド・スルホン溶媒、水等が挙げられる。
 アミド溶媒は、例えば、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
 炭化水素溶媒は、例えば、トルエン、キシレン、n-ドデカン、テトラリン等が挙げられる。
 アルコール溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、イソプロピルアルコール、2-エチル-1-ヘキサノール、1-ノナノール、ラウリルアルコール等が挙げられる。
 ケトン溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ホロン、アセトフェノン、イソホロン等が挙げられる。
 エーテル溶媒は、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)等が挙げられる。
 エステル溶媒は、例えば、酢酸ベンジル、酪酸イソペンチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等が挙げられる。
 アミン溶媒は、例えば、o-トルイジン、m-トルイジン、p-トルイジン等が挙げられる。
 ラクトン溶媒は、例えば、γ-ブチロラクトン、δ-ブチロラクトン等が挙げられる。
 スルホキシド・スルホン溶媒は、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が挙げられる。
 1つの実施形態において、スラリー粘度調整溶媒は、好ましくは、N-メチルピロリドンが挙げられる。
 質量%含有量(スラリー粘度調整溶媒/スラリー)は、例えば、10質量%、9質量%、8質量%、7質量%、6質量%、5質量%、4質量%、3質量%、2質量%、1質量%、0質量%等が挙げられる。1つの実施形態において、上記含有量は、好ましくは、0~10質量%が挙げられる。
<添加剤>
 上記スラリーは、任意で、添加剤として、水溶性ポリマー、水、その他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤、電極活物質、非導電性粒子、スラリー粘度調整溶媒のいずれにも該当しない剤を含み得る。添加剤は、例えば、上述した剤等が挙げられる。
 質量%含有量(添加剤/スラリー)は、例えば、0質量%~5質量%、1質量%未満、0.1質量%未満、0.01質量%未満、0質量%等が挙げられる。
 質量部含有量(添加剤/水溶性ポリマー)、質量部含有量(添加剤/水)、質量部含有量(添加剤/その他バインダー)、質量部含有量(添加剤/分散体(エマルジョン))、質量部含有量(添加剤/増粘剤)、質量部含有量(添加剤/電極活物質)、質量部含有量(添加剤/非導電性粒子)、質量部含有量(添加剤/スラリー粘度調整溶媒は、例えば、0質量部~5質量部、1質量部未満、0.1質量部未満、0.01質量部未満、0質量部等が挙げられる。
 上記スラリーの製造は、水溶性ポリマー、水及び電極活物質又は非導電性粒子並びに必要に応じてその他バインダー、分散体(エマルジョン)、増粘剤、スラリー粘度調整溶媒及び添加剤を混合することにより行われ得る。
 混合手段(スラリー)は、例えば、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、ホバートミキサー等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイススラリー)は、例えば、蓄電デバイス電極スラリー、電池電極スラリー、非水系二次電池電極スラリー、リチウムイオン電池電極スラリー、ナトリウムイオン電池電極スラリー、蓄電デバイス負極スラリー、電池負極スラリー、非水系二次電池負極スラリー、リチウムイオン電池負極スラリー、ナトリウムイオン電池負極スラリー、蓄電デバイス正極スラリー、電池正極スラリー、非水系二次電池正極スラリー、リチウムイオン電池正極スラリー、ナトリウムイオン電池正極スラリー、蓄電デバイスセパレータスラリー、電池セパレータスラリー、非水系二次電池セパレータスラリー、リチウムイオン電池セパレータスラリー、ナトリウムイオン電池セパレータスラリー等が挙げられる。
[蓄電デバイス電極:電極]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極に関する。
 蓄電デバイス電極は、上記蓄電デバイススラリーを集電体に塗布し乾燥させることにより得られる。
 集電体は、例えば、金属材料、炭素材料等が挙げられる。
 金属材料は、例えば、銅、鉄、アルミ、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が挙げられる。
 金属材料の形態は、例えば、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板等が挙げられる。
 炭素材料は、例えば、カーボンクロス、カーボンペーパー等が挙げられる。
 形態(炭素材料)は、例えば、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。
 塗布手段は、例えば、コンマコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、バーコーター等が挙げられる。
 乾燥温度は、好ましくは、60℃~200℃が挙げられ、より好ましくは、70℃~195℃が挙げられる。
 乾燥雰囲気は、例えば、乾燥空気、不活性雰囲気等が挙げられる。
 厚さ(電極(硬化物))は、好ましくは、5μm~300μmが挙げられ、より好ましくは、10μm~250μmが挙げられる。
 用途(蓄電デバイス電極)は、例えば、蓄電デバイス正極、蓄電デバイス負極、電池電極、電池正極、電池負極、非水系二次電池電極、非水系二次電池正極、非水系二次電池負極、リチウムイオン電池電極、リチウムイオン電池正極、リチウムイオン電池負極、ナトリウムイオン電池電極、ナトリウムイオン電池正極、ナトリウムイオン電池負極等が挙げられる。
[蓄電デバイスセパレータ:セパレータ]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータに関する。
 上記蓄電デバイスセパレータの製造は、上記蓄電デバイスセパレータスラリーを基材の片面又は両面に塗布し乾燥させることにより行われ得る。
 基材は、例えば、多孔質のポリオレフィン樹脂基材、プラスチック製不織布等が挙げられる。
(多孔質のポリオレフィン樹脂基材)
 「多孔質のポリオレフィン樹脂基材」は、ポリオレフィン及びそれらの混合物又は共重合体等の樹脂を30質量%以上含む微多孔膜を意味する。
 ポリオレフィン樹脂は、単独又は2種以上で使用され得る。ポリオレフィン樹脂は、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のホモポリマー、コポリマー等が挙げられる。
 立体構造(ポリオレフィン)は、例えば、アイソタクティック、シンジオタクティック、アタクティック等が挙げられる。
 1つの実施形態において、ポリオレフィン樹脂は、好ましくは、高密度ポリエチレンが挙げられ、より好ましくは、高密度ポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(ポリオレフィン樹脂/基材)は、好ましくは、30質量%~100質量%が挙げられ、より好ましくは、40質量%~100質量%が挙げられ、さらに好ましくは、50質量%~100質量%が挙げられる。
 多孔質のポリオレフィン樹脂基材は、任意で、フィラー、繊維化合物を含み得る。多孔質のポリオレフィン樹脂基材の強度、硬度、熱収縮率は、フィラー、繊維化合物により制御され得る。
 多孔質のポリオレフィン樹脂基材は、必要に応じて、表面処理が行われ得る。
 表面処理は、例えば、被覆処理、電磁線処理、プラズマ処理等が挙げられる。
 1つの実施形態において、表面処理は、好ましくは、極性基含有高分子による被覆処理が挙げられる。上記被覆処理により、電解液含侵性、スラリー乾燥物との密着性が高められ得る。極性基は、例えば、カルボン酸基、水酸基、スルホン酸基等が挙げられる。
 1つの実施形態において、厚さ(多孔質のポリオレフィン樹脂基材)は、好ましくは、2μm~100μmが挙げられ、より好ましくは、5μm~50μmが挙げられる。
(プラスチック製不織布)
 プラスチック製不織布は、例えば、合成繊維のみから構成される不織布等が挙げられる。
 合成繊維は、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリビニルケトン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、尿素系樹脂、アニリン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アルキド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアゾメチン系樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリ-p-フェニレンベンゾビスオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合体系樹脂等が挙げられる。
 ポリオレフィン系樹脂は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、エチレン-ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等が挙げられる。
 ポリエステル系樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)系樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)系樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート(PPT)系樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、ポリエチレンイソナフタレート系樹脂、全芳香族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
 アクリロニトリル系樹脂は、例えば、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリルと(メタ)アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等との共重合物等が挙げられる。
 ポリアミド系樹脂は、例えば、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド等が挙げられる。
 脂肪族ポリアミドは、例えば、ナイロン等が挙げられる。
 全芳香族ポリアミドは、例えば、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド、ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド-3,4-ジフェニルエーテルテレフタルアミド、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミド等が挙げられる。
 「半芳香族ポリアミド」は、芳香族ポリアミドの主鎖の一部が脂肪鎖であるポリイミドを意味する。
 プラスチック製不織布繊維は、任意で、合成樹脂繊維以外の繊維を含み得る。
 合成樹脂繊維以外の繊維は、例えば、溶剤紡糸セルロース、溶剤紡糸セルロースのフィブリル化物、再生セルロース、再生セルロースのフィブリル化物、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物、天然セルロース繊維のフィブリル化物、無機繊維等が挙げられる。
 質量%含有量(合成繊維以外の繊維/不織布)は、好ましくは、50質量%以下が挙げられ、より好ましくは、30質量%以下が挙げられ、さらに好ましくは、10質量%以下が挙げられる。
 形態(形態)は、例えば、単繊維、複合繊維等が挙げられる。
 「単繊維」は、単一の樹脂からなる繊維を意味する。「複合繊維」は、2種以上の樹脂からなる繊維を意味する。
 形態(複合繊維)は、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型等が挙げられる。
 1つの実施形態において、平均繊維径(プラスチック製不織布)は、好ましくは、1μm~15μmが挙げられ、より好ましくは、1μm~10μmが挙げられる。
 「平均繊維径」は、走査型電子顕微鏡写真から無作為に選んだ20本の繊維の繊維径の平均値を意味する。
 1つの実施形態において、平均ポア径(プラスチック製不織布)は、好ましくは、1μm~20μmが挙げられ、より好ましくは、3μm~20μmが挙げられ、さらに好ましくは、5μm~20μmが挙げられる。
 「ポア径」は、繊維同士の隙間の幅を意味する。「平均ポア径」は、走査型電子顕微鏡写真から無作為に選んだ20本の繊維のポア径の平均値を意味する。
 1つの実施形態において、厚さ(プラスチック製不織布)は、好ましくは、5μm~25μmが挙げられ、より好ましくは、5μm~15μmが挙げられる。
<蓄電デバイスセパレータの製造方法>
 蓄電デバイスセパレータの製造方法は、例えば、基材に蓄電デバイスセパレータスラリーを塗工する塗工工程、塗工した蓄電デバイスセパレータスラリーを乾燥する乾燥工程を含む方法等が挙げられる。
(塗工工程)
 塗工方法は、例えば、塗工方式、印刷方式、転写方式、浸漬方式等が挙げられる。
 塗工方式は、例えば、ブレード、ロッド、リバースロール、リップ、ダイ、カーテン、エアーナイフ等が挙げられる。
 印刷方式は、例えば、フレキソ、スクリーン、オフセット、グラビア、インクジェット等が挙げられる。
 転写方式は、例えば、ロール転写、フィルム転写等が挙げられる。
 浸漬方式は、例えば、ディッピング等が挙げられる。
(乾燥工程)
 乾燥方法は、例えば、風乾燥、照射乾燥、真空乾燥等が挙げられる。
 風乾燥は、例えば、温風乾燥、熱風乾燥、低湿風乾燥等が挙げられる。
 照射乾燥は、例えば、赤外線照射乾燥、遠赤外線照射乾燥、電子線照射乾燥等が挙げられる。
 乾燥温度は、好ましくは、40℃~90℃が挙げられ、より好ましくは、50℃~80℃が挙げられる。
 乾燥時間は、好ましくは、5秒~3分が挙げられ、より好ましくは、15秒~2分が挙げられる。
 製造方法(蓄電デバイスセパレータ)は、任意で、プレス工程を含み得る。
 プレス手段は、例えば、金型プレス、ロールプレス等が挙げられる。
 上記蓄電デバイスセパレータは、例えば、電池セパレータ、非水系二次電池セパレータ、リチウムイオン電池セパレータ、ナトリウムイオン電池セパレータ等として使用され得る。
[蓄電デバイスセパレータ/電極積層体]
 本開示は、上記蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体に関する。
 蓄電デバイスセパレータ/電極積層体は、上記蓄電デバイススラリーを電極に塗布し乾燥させることにより得られる。
 製造方法(蓄電デバイスセパレータ/電極積層体)は、例えば、下記工程を含む方法等が挙げられる。
(1)集電体に電極材料含有スラリーを塗布する工程
(2)電極材料含有スラリーを乾燥させる工程
(3)電極材料含有スラリーの乾燥物をプレスする工程
(4)電極材料含有スラリーの乾燥物に蓄電デバイスセパレータスラリーを塗布する工程
(5)蓄電デバイスセパレータスラリーを乾燥させる工程
 塗布方法、乾燥方法、プレス方法は、例えば、上記方法等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイスセパレータ/電極積層体)は、例えば、電池セパレータ/電極積層体、電池セパレータ/負極積層体、電池セパレータ/正極積層体、非水系二次電池セパレータ/電極積層体、非水系二次電池セパレータ/負極積層体、非水系二次電池セパレータ/正極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/電極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/負極積層体、リチウムイオン電池セパレータ/正極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/電極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/負極積層体、ナトリウムイオン電池セパレータ/正極積層体等が挙げられる。
[蓄電デバイス]
 本開示は、蓄電デバイスに関する。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイス電極を含む。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイスセパレータを含む。
 1つの実施形態において、上記蓄電デバイスは、上記蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む。
(電解液)
 蓄電デバイスは、任意で、電解液を含み得る。電解液は、例えば、非水系溶媒に支持電解質を溶解させた溶液等が挙げられる。
 非水系溶媒は、単独又は2種以上で使用され得る。
 非水系溶媒は、例えば、鎖状カーボネート溶媒、環状カーボネート溶媒、鎖状エーテル溶媒、環状エーテル溶媒、鎖状エステル溶媒、環状エステル溶媒、アセトニトリル等が挙げられる。
 鎖状カーボネート溶媒は、例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。
 環状カーボネート溶媒は、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。
 鎖状エーテル溶媒は、例えば、1,2-ジメトキシエタン等が挙げられる。
 環状エーテル溶媒は、例えば、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、1,3-ジオキソラン等が挙げられる。
 鎖状エステル溶媒は、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等が挙げられる。
 環状エステル溶媒は、例えば、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等が挙げられる。
 1つの実施形態において、非水系溶媒は、好ましくは、環状カーボネート及び鎖状カーボネートの組み合わせが挙げられる。
 支持電解質は、単独又は2種以上で使用され得る。
 支持電解質は、例えば、リチウム塩等が挙げられる。リチウム塩は、例えば、LiPF、LiAsF、LiBF、LiSbF、LiAlCl、LiClO、CFSOLi、CSOLi、CFCOOLi、(CFCO)NLi、(CFSONLi、(CSO)NLi等が挙げられる。1つの実施形態において、支持電解質は、好ましくは、LiPF、LiClO、CFSOLiが挙げられる。
 1つの実施形態において、非水系電解液は、任意で、被膜形成剤を含み得る。被膜形成剤は、単独又は2種以上で使用され得る。
 被膜形成剤は、例えば、カーボネート、アルケンサルファイド、スルトン、酸無水物等が挙げられる。
 カーボネートは、例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ビニルエチルカーボネート、メチルフェニルカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。
 アルケンサルファイドは、例えば、エチレンサルファイド、プロピレンサルファイド等が挙げられる。
 スルトンは、例えば、1,3-プロパンスルトン、1,4-ブタンスルトン等が挙げられる。
 酸無水物は、例えば、マレイン酸無水物、コハク酸無水物等が挙げられる。
 1つの実施形態において、質量%含有量(被膜形成剤/電解液)は、好ましくは、10質量%以下が挙げられ、より好ましくは、8質量%以下が挙げられ、さらに好ましくは、5質量%以下が挙げられ、特に好ましくは、2質量%以下が挙げられる。
 形態(蓄電デバイス)は、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。
 製造方法(蓄電デバイス)は、例えば、特開2013-089437号公報に記載の方法等が挙げられる。
 用途(蓄電デバイス)は、例えば、電池、非水系二次電池、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池等が挙げられる。
 以下、実施例及び比較例を通じて本発明を具体的に説明する。但し、上述の説明及び以下の実施例は、本発明を限定する目的で記載されていない。本発明は、特許請求の範囲のみにより限定される。以下特に説明がない限り、部、%等の数値は質量基準である。
実施例1-1
 撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イオン交換水1278g、50%アクリルアミド水溶液220g(1.55mol)、ジメチルアクリルアミド0.26g(0.0026mol)、メタリルスルホン酸ナトリウム0.40g(0.0026mol)、80%アクリル酸水溶液46.6g(0.52mol)、アクリロニトリル27.4g(0.52mol)を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、55℃まで昇温した。そこに過硫酸アンモニウム0.17g、イオン交換水10gを投入し、80℃まで昇温し3時間反応を行った。反応終了後、48%水酸化ナトリウム水溶液38.8g(0.46mol)を投入し、蓄電デバイスバインダー水溶液を得た。
 特段言及がない限り、下記実施例1及び比較例1は、表のように変更した以外は、実施例1-1と同様にして行った。
実施例2-1
 撹拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管を備えた反応装置に、イオン交換水300gを入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、80℃まで昇温した。
 イオン交換水340g、50%アクリルアミド水溶液770g(5.4mol)、N,N’-メチレンビスアクリルアミド5.1g(0.03mol)、メタリルスルホン酸ナトリウム8.7g(0.06mol)を2Lビーカーに入れ、30分間撹拌して均一な溶液Aを得た。
 300mLビーカーに2,2’-アゾビス-2-アミジノプロパン 二塩酸塩(日宝化学株式会社製 製品名「NC-32」)1.6g、イオン交換水180gを入れ、30分間撹拌して均一な溶液Bを得た。
 反応装置に溶液A、溶液Bを3時間かけて同時滴下し重合反応を行い、蓄電デバイスバインダー水溶液を得た。
 特段言及がない限り、下記実施例2及び比較例2は、表のように変更した以外は、実施例2-1と同様にして行った。
 測定条件(重量平均分子量、数平均分子量、平均慣性半径)は、下記条件である。
・測定機器:東ソー(株)製、GPC(型番:HLC-8420)
・カラム:TSKgel guardcolumn PWXL1本、TSKgel GMPWXL1本(東ソー(株)製)
・溶離液:リン酸緩衝液(0.284mol/L リン酸水素二ナトリウム(富士フィルム和光純薬(株)製)+0.016mol/L リン酸二水素ナトリウム(富士フィルム和光純薬(株)製)水溶液、pH8.0)
・カラム温度:40℃
・RI検出器:昭和電工(株)製 Shodex RI-101
・MALS検出器:WYATT社製 DAWN HELEOS-II
・流速:0.8ml/分
・測定濃度:0.10質量%(水溶性ポリマー濃度)
・測定方法:フィルターろ過後に測定。
・フィルター:セルロースアセテートカートリッジフィルター(東ソー(株)製、マイショリディスク W-13-2、孔径 0.2μm)
実施例3-1
 攪拌機、温度計、還流冷却管、窒素ガス導入管および3つの滴下ロートを備えた反応装置に、イオン交換水200部を入れ、窒素ガスを通じて反応系内の酸素を除去した後、80℃まで加熱した。
 滴下ロート(1)にアクリルアミド100部(49.5モル%)、メタリルスルホン酸ナトリウム1部(0.5モル%)及びイオン交換水150部を仕込み、モノマー混合液(I)を調製した。
 滴下ロート(2)にアクリルアミド100部(49.45モル%)、メタリルスルホン酸ナトリウム0.5部(0.25モル%)、N,N’-メチレンビスアクリルアミド0.6部(0.30モル%)及びイオン交換水150部を仕込み、モノマー混合液(II)を調製した。
 滴下ロート(3)に重合開始剤(過硫酸アンモニウム)1部とイオン交換水180部を仕込んだ。
 次に、滴下ロート(3)から一定流量で約3時間かけて滴下した。
 並行して滴下ロート(1)、(2)のモノマー混合液(I)、(II)をこの順番に一定流量で約1.5時間かけて滴下した。
 滴下終了後、イオン交換水50部を投入し、蓄電デバイスバインダー水溶液を製造した。
 特段言及がない限り、下記実施例3及び比較例3は、表のように変更した以外は、実施例3-1と同様にして行った。
<略称の説明>
・AM:アクリルアミド(三菱ケミカル(株)製 「50%アクリルアミド」)
・DMAA:N,N-ジメチルアクリルアミド(KJケミカルズ株式会社製 「DMAA」)
・MBAA:N,N’-メチレンビスアクリルアミド
・AA:アクリル酸(大阪有機化学工業株式会社製 「80%アクリル酸」)
・AN:アクリロニトリル(三菱ケミカル株式会社製 「アクリロニトリル」)
・HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル(大阪有機化学工業(株)製 「HEA」)
・SMAS:メタリルスルホン酸ナトリウム
 表中、各成分の数値はモル%である。NaOHの値は、酸性基(COOH)100モル%に対する値である。
<塗工性>
 蓄電デバイスバインダー水溶液をプラスチック製不織布又は集電銅箔にバーコーターを用いて塗工した。塗工後の不織布又は集電銅箔を下記基準にて評価した。
A:塗工スジやかすれが生じていない。
B:塗工スジやかすれが少し生じている。
C:塗工スジやかすれが多く生じている。
<分散性>
 セパレータスラリー又は電極スラリー調製後に、40℃に加温したオーブンに3日間貯蔵した。貯蔵後に、スラリーの分散性を以下の基準で目視評価した。
A:全体が均質なペースト状であり、液状分離がなく、かつ、凝集物も認められない。
B:容器底部に凝集物が微量あり、液状分離がわずかに認められる。
C:容器底部に凝集物が多くあり、液状分離がはっきり認められる。
<吸湿性>
 蓄電デバイスバインダー水溶液10gを130℃循風乾燥機(ADVANTEC製 製品名「DRS420DA」)により12時間乾燥させ、得られた固形物をポリエチレン製袋に入れ木製ハンマーにより5mm×5mm程度に粉砕した。粉砕した固形物を真空乾燥機(ADVANTEC製 製品名「VO-320P」)にいれ130℃でゲージ圧76cmHg以下まで真空引きし、12時間乾燥させた。得られた試験片をシャーレに約1g測り取り、恒温恒湿機(ESPEC製 製品名「LH-113」)に入れ65℃湿度60%で2時間静置し、質量を測定した。
吸湿性={(65℃湿度60%2時間置いた後の質量)/(乾燥直後の質量)}×100-100(%)
A:20%未満
B:20%以上23%未満
C:23%以上
<蓄電デバイス電極の動作評価>
(1-1)蓄電デバイス電極スラリーの製造
 市販の自転公転ミキサー(製品名「あわとり練太郎」、シンキー(株)製)を用い、該ミキサー専用の容器に、実施例で得られた蓄電デバイスバインダー水溶液を固形分換算で7質量部と、D50が5μmのシリコン粒子を50質量部と、天然黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製 製品名「Z-5F」)を50質量部とを混合した。そこにイオン交換水を固形分濃度40%となるように加えて、当該容器を上記ミキサーにセットした。次いで、2000rpmで10分間混練後、1分間脱泡を行い、蓄電デバイス電極スラリーを得た。
(1-2)蓄電デバイス電極の製造
 銅箔からなる集電体の表面に、上記蓄電デバイス電極スラリーを、乾燥後の膜厚が25μmとなるようにドクターブレード法によって均一に塗布し、60℃で30分乾燥後、150℃/真空で120分間加熱処理して電極を得た。その後、膜(電極活物質層)の密度が1.5g/cmになるようにロールプレス機によりプレス加工することにより、電極を得た。
(1-3)蓄電デバイスの製造
 アルゴン置換されたグローブボックス内で、上記電極を直径16mmに打ち抜き成形したものを、2極式コインセル(宝泉株式会社製、商品名「HSフラットセル」)上に載置した。次いで、直径24mmに打ち抜いたポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ(CS TECH CO., LTD製、商品名「Selion P2010」)を載置し、さらに、空気が入らないように電解液を500μL注入した後、市販の金属リチウム箔を16mmに打ち抜き成形したものを載置し、前記2極式コインセルの外装ボディーをネジで閉めて封止することにより、蓄電デバイス(リチウムハーフセル)を組み立てた。ここで使用した電解液は、エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート=3/7(体積比)の溶媒に、LiPFを1モル/Lの濃度で溶解した溶液である。
 実施例の蓄電デバイスバインダー水溶液を用いて製造した蓄電デバイス電極を有する蓄電デバイスは問題なく機能した。
<蓄電デバイスセパレータの動作評価>
(2-1)蓄電デバイスセパレータスラリーの製造
 実施例で得られた蓄電デバイスバインダー水溶液を固形分換算で5質量部と、水113質量部を撹拌混合し、非導電性粒子としてベーマイト(平均粒径0.8μm)を100質量部加え、ホモジナイザー(IKA社製 T25 digital ULTRA-TURRAX)で15000rpm 60分間、分散撹拌させた。さらにイオン交換水を加えて粘度を調整し、蓄電デバイスセパレータスラリーを製造した。
(2-2)セパレータの製造:セパレータスラリーの層(コーティング層)の積層
 幅250mm、長さ200mm、厚さ6μmの湿式法により製造された単層ポリエチレン製セパレータ基材(PE基材)を用意した。上記蓄電デバイスセパレータスラリーをセパレータの一方の面上に、乾燥後の厚みが3.0μmになるようにグラビアコーターを用いて塗工、乾燥し、蓄電デバイスセパレータを得た。
(2-3)ピール強度の測定
 得られたセパレータから幅2cm×長さ10cmの試験片を切り出し、コーティング面を上にして固定する。次いで、該試験片のセラミック層表面に、幅15mmの粘着テープ(「セロテープ(登録商標)」 ニチバン(株)製))(JIS Z1522に規定)を押圧しながら貼り付けた後、25℃条件下で引張り試験機((株)島津製作所製「AGX-V」)を用いて、試験片の一端から該粘着テープを30mm/分の速度で180°方向に引き剥がしたときの応力を測定した。測定は5回行った。ピール強度が大きいほど、基材とセラミック層との密着強度あるいはセラミック層同士の結着性が高く、セパレータ基材からセラミック層あるいはセラミック層同士が剥離し難いことを示す。なお、蓄電デバイスセパレータを有する蓄電デバイスは問題なく機能した。
ピール強度(密着性)
A:40N/m以上
B:40N/m未満20N/m以上
C:20N/m未満
(2-4)蓄電デバイスの製造
 上記(1-3)蓄電デバイスの製造において、上記で製造したセパレータに変えたことを除き、同様の手法により蓄電デバイスを製造した。
 実施例の蓄電デバイスバインダー水溶液を用いて製造した蓄電デバイスセパレータを有する蓄電デバイスは問題なく機能した。
 

Claims (10)

  1. 蓄電デバイスバインダー水溶液であって、
    前記蓄電デバイスバインダー水溶液は、水溶性ポリマーを含み、
    前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
    アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
    不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
    蓄電デバイスバインダー水溶液。
  2. 蓄電デバイススラリーであって、
    前記蓄電デバイススラリーは、水溶性ポリマー及び水を含み、
    前記水溶性ポリマーは、(メタ)アクリルアミド単位10モル%~99.85モル%、
    アルキル(メタ)アクリルアミド単位及び/又は多官能モノマー単位0.001モル%~20モル%並びに
    不飽和炭化水素スルホン酸単位0.001モル%~2.0モル%を含む、
    蓄電デバイススラリー。
  3. 電極活物質を含む、請求項2に記載の蓄電デバイススラリー。
  4. 非導電性粒子を含む、請求項2に記載の蓄電デバイススラリー。
  5. 請求項2又は3に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を集電体上に有する、蓄電デバイス電極。
  6. 請求項2又は4に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を基材上に有する、蓄電デバイスセパレータ。
  7. 請求項2又は4に記載の蓄電デバイススラリーの乾燥物を電極の活物質側に有する、蓄電デバイスセパレータ/電極積層体。
  8. 請求項5に記載の蓄電デバイス電極を含む、蓄電デバイス。
  9. 請求項6に記載の蓄電デバイスセパレータを含む、蓄電デバイス。
  10. 請求項7に記載の蓄電デバイスセパレータ/電極積層体を含む、蓄電デバイス。
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