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JP2016119279A - Secondary battery electrode binder, secondary battery electrode slurry, secondary battery electrode and nonaqueous secondary battery - Google Patents

Secondary battery electrode binder, secondary battery electrode slurry, secondary battery electrode and nonaqueous secondary battery Download PDF

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JP2016119279A
JP2016119279A JP2014259870A JP2014259870A JP2016119279A JP 2016119279 A JP2016119279 A JP 2016119279A JP 2014259870 A JP2014259870 A JP 2014259870A JP 2014259870 A JP2014259870 A JP 2014259870A JP 2016119279 A JP2016119279 A JP 2016119279A
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binder
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綾子 下中
Ayako Shimonaka
綾子 下中
春樹 岡田
Haruki Okada
春樹 岡田
松本 晃和
Akikazu Matsumoto
晃和 松本
石垣 憲一
Kenichi Ishigaki
憲一 石垣
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明の課題は、水溶液重合にてバインダーを調製する際に、残存モノマーの含有率を一定の範囲内にすることで、電極を構成する合剤層と集電体の密着力に優れるバインダーが得られることを見出し、これを提供することにある。【解決手段】一般式(1)で表される構造単位(A)を有する重合体(I)からなる二次電池電極用バインダーであって、重合体(I)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)の含有率が0.01〜2.5質量%であり、重合体(I)が水溶液重合法で得られる、二次電池電極用バインダー。【選択図】なしAn object of the present invention is to improve the adhesive force between a mixture layer forming an electrode and a current collector by adjusting the content of residual monomers within a certain range when preparing a binder by aqueous solution polymerization. It is to find out that an excellent binder can be obtained, and to provide this. A binder for a secondary battery electrode comprising a polymer (I) having a structural unit (A) represented by the general formula (1), wherein the structural unit (A) in the polymer (I) is A binder for a secondary battery electrode, wherein the content of the monomer (a) as a source of origin is 0.01 to 2.5 mass% and the polymer (I) is obtained by an aqueous solution polymerization method. [Selection diagram] None

Description

本発明は、二次電池電極用バインダー、二次電池電極用スラリー、二次電池用電極及び非水二次電池に関する。   The present invention relates to a binder for a secondary battery electrode, a slurry for a secondary battery electrode, an electrode for a secondary battery, and a non-aqueous secondary battery.

近年、携帯電話、ビデオカメラ、ノート型パソコン等のポータブル機器や、ハイブリッド車、電気自動車等の蓄電池として、二次電池が用いられており、二次電池としてリチウムイオン二次電池が多用されている。
一般に、リチウムイオン二次電池用電極は、集電体と、集電体上に設けられ、結着剤(バインダー)によって電極活物質材料(活物質)、導電助剤等が保持された合剤層とを備えるものが用いられている。通常、活物質にバインダーを適当量添加した混合物に溶媒を混ぜて電極スラリーとし、これを集電体に塗布、乾燥後、圧着させて電極層を形成することで得られる。
In recent years, secondary batteries have been used as storage batteries for portable devices such as mobile phones, video cameras, laptop computers, hybrid cars, electric cars, etc., and lithium ion secondary batteries are frequently used as secondary batteries. .
Generally, an electrode for a lithium ion secondary battery is provided on a current collector and a mixture in which an electrode active material (active material), a conductive auxiliary agent, etc. are held by a binder (binder). What is provided with a layer is used. Usually, a solvent is mixed with a mixture obtained by adding an appropriate amount of a binder to an active material to form an electrode slurry, which is applied to a current collector, dried, and then pressed to form an electrode layer.

バインダーとしては、二次電池の電解液に用いられる有機溶媒への耐溶媒性、駆動電圧内での耐酸化性や耐還元性等を満足する材料が使用される。このような材料としては、ポリフッ化ビニリデンが用いられている。
一方、活物質やバインダー等の混合物をスラリーとするための溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン(以下「NMP」と記す。)等のアミド類、ウレア類といった含窒素系有機溶媒が用いられる。
しかし、NMP等の含窒素系有機溶媒は、溶媒回収コストや、環境に対する負荷が高い等の問題があった。また、NMPは沸点が204℃と高いため、乾燥時や溶媒回収精製時に多くのエネルギーを必要とするという問題があった。
As the binder, a material that satisfies the solvent resistance to the organic solvent used in the electrolyte of the secondary battery, the oxidation resistance and the reduction resistance within the driving voltage, and the like is used. As such a material, polyvinylidene fluoride is used.
On the other hand, as a solvent for making a mixture of an active material and a binder into a slurry, amides such as N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as “NMP”) and nitrogen-containing organic solvents such as ureas are used. It is done.
However, nitrogen-containing organic solvents such as NMP have problems such as solvent recovery costs and high environmental load. In addition, since NMP has a high boiling point of 204 ° C., there is a problem that a large amount of energy is required during drying and solvent recovery and purification.

こうした問題に対し、非イオン性の水溶性ポリマーをバインダーとして用い、水に溶解又は分散させて電極スラリーを調製し、電極を製造することが検討されている。
例えば、負極用のバインダーとしてスチレン−ブタジエンゴムラテックスが、カルボキシメチルセルロース(以下「CMC」と記す。)等の増粘剤と併せ用いられている。
In order to solve these problems, it has been studied to produce an electrode by preparing an electrode slurry by using a nonionic water-soluble polymer as a binder and dissolving or dispersing it in water.
For example, styrene-butadiene rubber latex is used in combination with a thickener such as carboxymethyl cellulose (hereinafter referred to as “CMC”) as a binder for the negative electrode.

しかし、CMCは天然物由来であるため、供給ロットにより電極の品質が安定しないという問題が指摘されている。そのため、安定品質で供給可能な非天然物の水溶性高分子が望まれる。加えて、水溶性高分子には高い電池性能を併せ持つことも要求される。   However, since CMC is derived from a natural product, a problem has been pointed out that the quality of the electrode is not stable depending on the supply lot. Therefore, a non-natural water-soluble polymer that can be supplied with stable quality is desired. In addition, water-soluble polymers are required to have high battery performance.

そこで、非天然物由来の水溶性バインダーとして、ポリN−ビニルホルムアミドが報告されている。
例えば、特許文献1には、ポリN−ビニルホルムアミドを含む電池電極用ペーストが開示されている。ポリN−ビニルホルムアミドは、結着性、電気化学的安定性等の性能に優れ、二次電池(特に非水二次電池)における要求性能を改善できるとしている。
しかしながら、特許文献1では、ポリN−ビニルホルムアミドを断熱重合にて作成している。断熱重合法では残存モノマーの僅少な重合体が得られるが、その重合体はゲルの塊として得られるため、バインダーとして用いるには粉末に解砕する工程と、その粉末を水に溶解する工程が必要となる。また、重合過程は成り行きの為、重合体の分子量や残存モノマー等を緻密に制御することは困難である。
Therefore, poly N-vinylformamide has been reported as a water-soluble binder derived from a non-natural product.
For example, Patent Document 1 discloses a battery electrode paste containing poly N-vinylformamide. Poly N-vinylformamide is excellent in performance such as binding properties and electrochemical stability, and is said to be able to improve the required performance in secondary batteries (especially non-aqueous secondary batteries).
However, in Patent Document 1, poly N-vinylformamide is prepared by adiabatic polymerization. In the adiabatic polymerization method, a polymer with a small amount of residual monomer is obtained, but since the polymer is obtained as a lump of gel, there are a step of crushing it into a powder and a step of dissolving the powder in water for use as a binder. Necessary. In addition, since the polymerization process proceeds, it is difficult to precisely control the molecular weight of the polymer, the residual monomer, and the like.

ポリN−ビニルホルムアミドを水溶液重合で作成した場合には、重合体が水溶液の状態で得られるため、直接バインダーとして用いたり、次の均一系反応工程に用いたりすることができる。また、重合体の分子量や分子量分布等は、用いる重合開始剤や連鎖移動剤等の助剤で制御が可能である。
しかしながら、水溶液重合は重合が進行するに従って見かけの重合速度が低下して分子量が上がりにくく、残存モノマーが多くなる傾向にある。モノマーが残存した重合体をバインダーとして用いると、凝集力の低さや電解液への溶解性の高さのために、電極を構成する合剤層と集電箔との密着性が低くなるという問題があった。
When poly N-vinylformamide is prepared by aqueous solution polymerization, the polymer is obtained in the state of an aqueous solution, so that it can be used directly as a binder or used in the next homogeneous reaction step. Further, the molecular weight and molecular weight distribution of the polymer can be controlled with an auxiliary agent such as a polymerization initiator or a chain transfer agent to be used.
However, in aqueous solution polymerization, as the polymerization proceeds, the apparent polymerization rate decreases, the molecular weight hardly increases, and the residual monomer tends to increase. When the polymer with the monomer remaining is used as a binder, the adhesion between the mixture layer constituting the electrode and the current collector foil is lowered due to low cohesive force and high solubility in the electrolyte. was there.

国際公開第WO2012/176895号パンフレットInternational Publication No. WO2012 / 176895 Pamphlet

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、水溶液重合にてバインダーを調製する際に、残存モノマーの含有率を一定の範囲内にすることで、電極を構成する合剤層と集電体の密着力に優れるバインダーが得られることを見出したものである。
この製造方法は、断熱重合法に比べて製造工程が減ったことにより、製造コストの削減とコンタミネーションの低減が可能になり、より安価でより異物の少ない重合体を得ることができた。
本発明は、密着性が高く、異物の少ない電極が得られる二次電池電極用バインダー及び二次電池電極用スラリーと、密着性が高く、異物の少ない二次電池用電極、これを備えた非水二次電池を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when preparing a binder by aqueous solution polymerization, the content ratio of the residual monomer is kept within a certain range, whereby the mixture layer and the current collector constituting the electrode are collected. It has been found that a binder having excellent body adhesion can be obtained.
Since this manufacturing method has fewer manufacturing steps than the adiabatic polymerization method, it is possible to reduce the manufacturing cost and the contamination, and it is possible to obtain a polymer that is less expensive and contains less foreign matter.
The present invention relates to a secondary battery electrode binder and a secondary battery electrode slurry from which an electrode having high adhesion and less foreign matter can be obtained, a secondary battery electrode having high adhesion and little foreign matter, and a non-contact equipped with the same. An object is to provide a water secondary battery.

即ち、本発明は以下の態様を有する。
[1] 下記一般式(1)で表される構造単位(A)を有する重合体(I)からなる二次電池電極用バインダーであって、重合体(I)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)の含有率が0.01〜2.5質量%であり、重合体(I)が水溶液重合法で得られる、二次電池電極用バインダー。

(式(1)中、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又はアルキル基である。)
[2] 上記一般式(1)で表される構造単位(A)及び下記一般式(2)で表される構造単位(B)を有する重合体(II)からなる二次電池電極用バインダーであって、重合体(II)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)及び/又は構造単位(B)の由来源となる単量体(b)の含有率が0.01〜2.5質量%であり、重合体(II)が水溶液重合法で得られる、二次電池電極用バインダー。

(式(2)中、Rは水素原子又はアルキル基である。)
[3] 前記重合体(II)が、水溶液重合法で重合体(I)を得た後に、構造単位(A)の一部を加水分解して得られる重合体である、[2]記載の二次電池電極用バインダー。
[4] [1]〜[3]のいずれかに記載の二次電池電極用バインダー、活物質及び溶媒を含む、二次電池電極用スラリー。
[5] 集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、前記合剤層は、[1]〜[3]のいずれかに記載の二次電池電極用バインダー及び活物質を含む、二次電池用電極。
[6] [5]に記載の二次電池用電極を備える、非水二次電池。
That is, this invention has the following aspects.
[1] A secondary battery electrode binder comprising a polymer (I) having a structural unit (A) represented by the following general formula (1), wherein the structural unit (A) in the polymer (I) The binder for secondary battery electrodes whose content rate of the monomer (a) used as the origin of is 0.01-2.5 mass%, and a polymer (I) is obtained by the aqueous solution polymerization method.

(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.)
[2] A binder for a secondary battery electrode comprising a polymer (II) having a structural unit (A) represented by the general formula (1) and a structural unit (B) represented by the following general formula (2). In the polymer (II), the content of the monomer (a) that is the source of the structural unit (A) and / or the monomer (b) that is the source of the structural unit (B) is The binder for secondary battery electrodes which is 0.01-2.5 mass% and a polymer (II) is obtained by the aqueous solution polymerization method.

(In Formula (2), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group.)
[3] The polymer (II) according to [2], wherein the polymer (II) is a polymer obtained by hydrolyzing a part of the structural unit (A) after obtaining the polymer (I) by an aqueous solution polymerization method. Secondary battery electrode binder.
[4] A secondary battery electrode slurry comprising the secondary battery electrode binder according to any one of [1] to [3], an active material, and a solvent.
[5] A current collector and a mixture layer provided on the current collector, wherein the mixture layer includes the binder for a secondary battery electrode according to any one of [1] to [3] and An electrode for a secondary battery containing an active material.
[6] A non-aqueous secondary battery comprising the secondary battery electrode according to [5].

本発明によれば、分子量や残存モノマーの制御が容易であり、密着性に優れ、異物の少ない二次電池電極用バインダー、二次電池電極用スラリー、二次電池用電極及び非水二次電池を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, control of molecular weight and residual monomer is easy, it is excellent in adhesiveness, there are few foreign materials, the binder for secondary battery electrodes, the slurry for secondary battery electrodes, the electrode for secondary batteries, and a non-aqueous secondary battery Can provide.

本明細書において「水溶性」とは、バインダーが水に溶解することを意味する。バインダーの全てが水に溶解することは勿論のこと、一部が水に溶解する場合でも、水溶性とみなす。
本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリルとメタクリルの総称であり、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートの総称であり、「(メタ)アリル」は、アリルとメタリルの総称である。
In this specification, “water-soluble” means that the binder is dissolved in water. Of course, all of the binder dissolves in water, but even when a part of the binder dissolves in water, it is considered water-soluble.
In this specification, “(meth) acryl” is a generic term for acrylic and methacrylic, “(meth) acrylate” is a generic term for acrylate and methacrylate, and “(meth) allyl” means allyl and methallyl. It is a generic name.

<重合体(I)>
本発明の重合体(I)は、下記一般式(1)で表される構造単位(A)を有する。
重合体(I)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)の含有率は0.01〜2.5質量%である。

(式(1)中、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又はアルキル基である。)
<Polymer (I)>
The polymer (I) of the present invention has a structural unit (A) represented by the following general formula (1).
The content rate of the monomer (a) used as the origin of a structural unit (A) in a polymer (I) is 0.01-2.5 mass%.

(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.)

アルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましい。
アルキル基は直鎖状でも分岐状でもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基が挙げられる。
重合体(I)の水溶性を高める観点から、R及びRがアルキル基である場合は炭素数の少ない方が好ましく、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
The alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group may be linear or branched, and examples thereof include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, and pentyl group. .
From the viewpoint of increasing the water solubility of the polymer (I), when R 1 and R 2 are alkyl groups, a smaller number of carbon atoms is preferable, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a carbon number of 1 -3 alkyl groups are preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a hydrogen atom is still more preferable.

構造単位(A)の由来源となる単量体(a)としては、例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドが挙げられる。単量体(a)は、1種単独でもよく、2種以上でもよい。   Examples of the monomer (a) that is a source of the structural unit (A) include N-vinylformamide and N-vinylacetamide. The monomer (a) may be used alone or in combination of two or more.

重合体(I)は、単量体(a)を重合することにより得られ、重合体(I)中には、単量体(a)が残存モノマーとして含有される。
重合体(I)中の単量体(a)の含有率は、0.01〜2.5質量%である。ここで、単量体(a)を含んだ状態の重合体(I)を100質量%とする。
重合体(I)中の単量体(a)の含有率が上記範囲内にあれば、低分子量物である単量体やオリゴマーのバインダー中での総量が抑制され、合剤層と集電箔の密着性を高く保つことができる。また、これらの低分子量物の電解液への溶解総量が抑制されるため、電池特性(特にサイクル特性)を良好に保つことができる。
The polymer (I) is obtained by polymerizing the monomer (a), and the monomer (a) is contained as a residual monomer in the polymer (I).
The content rate of the monomer (a) in polymer (I) is 0.01-2.5 mass%. Here, let the polymer (I) containing the monomer (a) be 100 mass%.
When the content of the monomer (a) in the polymer (I) is within the above range, the total amount of the low molecular weight monomer or oligomer in the binder is suppressed, and the mixture layer and the current collector are collected. The adhesiveness of the foil can be kept high. In addition, since the total dissolved amount of these low molecular weight substances in the electrolyte is suppressed, battery characteristics (particularly cycle characteristics) can be kept good.

重合体(I)中の構造単位(A)の含有率は、20〜99.99質量%が好ましく、50〜99.99質量%がより好ましい。
構造単位(A)の含有率が上記範囲内であれば、高い水溶性を示し、且つ、電極に用いた際に電解液に対して膨潤しにくく、電池に良好なサイクル特性等の特性を付与できるバインダーが得られる。
The content of the structural unit (A) in the polymer (I) is preferably 20 to 99.99% by mass, and more preferably 50 to 99.99% by mass.
If the content of the structural unit (A) is within the above range, it exhibits high water solubility and is less likely to swell against the electrolyte when used in an electrode, giving the battery good cycle characteristics and other characteristics. A binder that can be obtained is obtained.

重合体(I)は、構造単位(A)の他に、任意の構造単位を含んでもよい。
任意の構造単位の由来源となる単量体(以下「任意の単量体」と記す。)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−シアノアクリレート、ジシアノビニリデン、フマロニトリルエチル等のシアン化ビニル単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体及びその塩;スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;マレイミド、フェニルマレイミド等のマレイミド類;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アリルスルホン酸、(メタ)アリルオキシベンゼンスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有ビニル単量体及びその塩;2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート・モノエタノールアミン塩、ジフェニル((メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、3−クロロ−2−アシッド・ホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホオキシポリオキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のリン酸基含有ビニル単量体及びその塩;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドの三級塩若しくは四級アンモニウム塩;酢酸ビニル、N−ビニルピロリドンが挙げられる。
これらの単量体は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The polymer (I) may contain an arbitrary structural unit in addition to the structural unit (A).
Examples of the monomer that is the source of the arbitrary structural unit (hereinafter referred to as “optional monomer”) include, for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-cyanoacrylate, dicyanovinylidene, fumaronitrile ethyl, and the like. Vinyl cyanide monomer; (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate; (meth) acrylic acid, itacon Carboxyl group-containing monomers such as acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride and salts thereof; aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; maleimides such as maleimide and phenylmaleimide; (meth) Acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (Meth) acrylamides such as ru (meth) acrylamide; vinyls containing sulfonic acid groups such as (meth) allylsulfonic acid, (meth) allyloxybenzenesulfonic acid, styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid Monomer and salt thereof; 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate monoethanolamine salt, diphenyl ((meth) acryloyloxyethyl) phosphate, (meth) acryloyloxy Propyl acid phosphate, 3-chloro-2-acid phosphooxypropyl (meth) acrylate, acid phosphooxypolyoxyethylene glycol mono (meth) acrylate, acid phosphooxypolyoxyp Phosphoric acid group-containing vinyl monomers such as pyrene glycol (meth) acrylate and salts thereof; dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide tertiary salt or quaternary ammonium salt; vinyl acetate, N- Vinylpyrrolidone is mentioned.
These monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

重合体(I)中の任意の構造単位の含有率は、0〜77.5質量%が好ましく、0〜47.5質量%がより好ましい。
任意の構造単位の含有率が上記範囲内であれば、電池性能を良好に維持できる。
0-77.5 mass% is preferable, and, as for the content rate of the arbitrary structural units in polymer (I), 0-47.5 mass% is more preferable.
When the content of any structural unit is within the above range, battery performance can be maintained satisfactorily.

重合体(I)のピークトップ分子量(Mp)は、1万〜1000万が好ましく、10万〜500万がより好ましく、20万〜300万が更に好ましい。ピークトップ分子量が1000万以下であると、バインダーの水への溶解性が良好であり、水溶液重合に適する。また1万以上であると、電解液中におけるバインダーの溶出、膨潤に対する安定性が高まる。
重合体(I)のピークトップ分子量は、ゲルパーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。例えば、テトラヒドロフランや水、アセトニトリル等の溶媒を溶離液とし、プルランを内部標準サンプルとして用いて換算分子量として求めることができる。
The peak top molecular weight (Mp) of the polymer (I) is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 100,000 to 5,000,000, and further preferably 200,000 to 3,000,000. When the peak top molecular weight is 10 million or less, the binder has good solubility in water and is suitable for aqueous solution polymerization. Moreover, the stability with respect to the elution and swelling of the binder in electrolyte solution as it is 10,000 or more increases.
The peak top molecular weight of the polymer (I) can be measured using gel permeation chromatography (GPC). For example, the calculated molecular weight can be obtained using a solvent such as tetrahydrofuran, water or acetonitrile as an eluent and pullulan as an internal standard sample.

<重合体(II)>
本発明の重合体(II)は、上記一般式(1)で表される構造単位(A)及び下記一般式(2)で表される構造単位(B)を有する。
重合体(II)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)及び/又は構造単位(B)の由来源となる単量体(b)の含有率は0.01〜2.5質量%である。

(式(2)中、Rは水素原子又はアルキル基である。)
は、Rと同様である。
<Polymer (II)>
The polymer (II) of the present invention has a structural unit (A) represented by the general formula (1) and a structural unit (B) represented by the following general formula (2).
In the polymer (II), the content of the monomer (a) that is the source of the structural unit (A) and / or the monomer (b) that is the source of the structural unit (B) is 0.01. It is -2.5 mass%.

(In Formula (2), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group.)
R 3 is the same as R 1 .

構造単位(A)の由来源となる単量体(a)としては、例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドが挙げられる。単量体(a)は、1種単独でもよく、2種以上でもよい。
構造単位(B)の由来源となる単量体(b)としては、例えば、N−ビニルアミンが挙げられる。
Examples of the monomer (a) that is a source of the structural unit (A) include N-vinylformamide and N-vinylacetamide. The monomer (a) may be used alone or in combination of two or more.
As a monomer (b) used as the origin of a structural unit (B), N-vinylamine is mentioned, for example.

重合体(II)は、後述する通り、重合体(I)を加水分解することにより得られ、重合体(II)中には、単量体(a)及び/又は単量体(b)が残存モノマーとして含有される。
重合体(II)中の単量体(a)及び/又は単量体(b)の含有率は、0.01〜2.5質量%である。ここで、単量体(a)及び/又は単量体(b)を含んだ状態の重合体(II)を100質量%とする。
重合体(II)中の単量体(a)及び/又は単量体(b)の含有率が上記範囲内にあれば、低分子量物である単量体やオリゴマーのバインダー中での総量が抑制され、合剤層と集電箔の密着性を高く保つことができる。また、これらの低分子量物の電解液への溶解総量が抑制されるため、電池特性(特にサイクル特性)を良好に保つことができる。
As will be described later, the polymer (II) is obtained by hydrolyzing the polymer (I). In the polymer (II), the monomer (a) and / or the monomer (b) is contained. It is contained as a residual monomer.
The content of the monomer (a) and / or the monomer (b) in the polymer (II) is 0.01 to 2.5% by mass. Here, let the polymer (II) in the state containing the monomer (a) and / or the monomer (b) be 100 mass%.
If the content of monomer (a) and / or monomer (b) in polymer (II) is within the above range, the total amount of low molecular weight monomers and oligomers in the binder will be It is suppressed and the adhesiveness of the mixture layer and the current collector foil can be kept high. In addition, since the total dissolved amount of these low molecular weight substances in the electrolyte is suppressed, battery characteristics (particularly cycle characteristics) can be kept good.

重合体(II)中の構造単位(A)の含有率は、17.5〜98.99質量%が好ましく、40.5〜89.99質量%がより好ましい。
構造単位(A)の含有率が上記範囲内であれば、高い水溶性を示し、且つ、電極に用いた際に電解液に対して膨潤しにくく、電池に良好なサイクル特性等の特性を付与できるバインダーが得られる。
The content of the structural unit (A) in the polymer (II) is preferably 17.5 to 99.99% by mass, and more preferably 40.5 to 89.99% by mass.
If the content of the structural unit (A) is within the above range, it exhibits high water solubility and is less likely to swell against the electrolyte when used in an electrode, giving the battery good cycle characteristics and other characteristics. A binder that can be obtained is obtained.

重合体(II)中の構造単位(B)の含有率は、1〜80質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。
構造単位(B)の含有率が上記範囲内であれば、合剤層と集電体との密着性に優れ、且つ、電池性能を良好に維持できるバインダーが得られる。
The content of the structural unit (B) in the polymer (II) is preferably 1 to 80% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass.
If the content rate of a structural unit (B) is in the said range, the binder which is excellent in the adhesiveness of a mixture layer and a collector and can maintain battery performance favorable will be obtained.

重合体(II)中の任意の構造単位の含有率は、0〜77.5質量%が好ましく、0〜47.5質量%がより好ましい。
任意の構造単位の含有率が上記範囲内であれば、電池性能を良好に維持できる。
0-77.5 mass% is preferable, and, as for the content rate of the arbitrary structural unit in polymer (II), 0-47.5 mass% is more preferable.
When the content of any structural unit is within the above range, battery performance can be maintained satisfactorily.

重合体(II)のピークトップ分子量は、1万〜1000万が好ましく、10万〜500万がより好ましく、20万〜300万が更に好ましい。ピークトップ分子量が1000万以下であると、バインダーの水への溶解性が良好であり、水溶液重合に適する。また1万以上であると、電解液中におけるバインダーの溶出、膨潤に対する安定性が高まる。   The peak top molecular weight of the polymer (II) is preferably 10,000 to 10,000,000, more preferably 100,000 to 5,000,000, and further preferably 200,000 to 3,000,000. When the peak top molecular weight is 10 million or less, the binder has good solubility in water and is suitable for aqueous solution polymerization. Moreover, the stability with respect to the elution and swelling of the binder in electrolyte solution as it is 10,000 or more increases.

<製造方法>
重合体(I)は、単量体(a)と必要に応じて任意の単量体とを、水溶液重合法にて得る。水溶液重合は、原料となる単量体及び水溶性重合開始剤を水に溶解し、撹拌しながら加熱することにより重合体(I)を得る方法である。よって、水を含む反応液が均一となる条件に限られる。
重合後は、得られた水溶液をそのままバインダーとして用いてもよいし、加熱乾燥、減圧乾燥及びこれらを組み合わせて水を除去することで、粉末状の重合体(I)を得てバインダーとしてもよい。
<Manufacturing method>
Polymer (I) obtains monomer (a) and an optional monomer as required by an aqueous solution polymerization method. Aqueous solution polymerization is a method for obtaining a polymer (I) by dissolving a monomer as a raw material and a water-soluble polymerization initiator in water and heating with stirring. Therefore, it is limited to conditions where the reaction solution containing water is uniform.
After the polymerization, the obtained aqueous solution may be used as a binder as it is, or may be dried by heating, drying under reduced pressure, and a combination thereof to remove water to obtain a powdery polymer (I) as a binder. .

水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;過酸化水素等の水溶性過酸化物;2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]等の水溶性アゾ化合物が挙げられる。
重合を行なうに際しては、分子量調節の目的で、連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、例えば、メルカプタン化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α−メチルスチレンダイマー、次亜燐酸塩が挙げられる。
Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate and sodium persulfate; water-soluble peroxides such as hydrogen peroxide; 2,2′-azobis [N- (2-carboxy Water-soluble azo compounds such as ethyl) -2-methylpropionamidine].
In carrying out the polymerization, a chain transfer agent may be used for the purpose of adjusting the molecular weight. Examples of the chain transfer agent include mercaptan compounds, thioglycol, carbon tetrachloride, α-methylstyrene dimer, and hypophosphite.

重合体(II)は、重合体(I)を水溶液重合法にて得た後に、重合体(I)が有する構造単位(A)の一部を加水分解して得る。重合と加水分解を簡便に実施できることから、水溶液重合が最適である。   The polymer (II) is obtained by obtaining a polymer (I) by an aqueous solution polymerization method and then hydrolyzing a part of the structural unit (A) of the polymer (I). Since polymerization and hydrolysis can be easily carried out, aqueous solution polymerization is optimal.

加水分解の方法としては、酸による加水分解、アルカリによる加水分解、熱を加えることによる加水分解が挙げられるが、これらの中でもアルカリによる加水分解が好ましい。
アルカリによる加水分解に用いるアルカリ(塩基)としては、周期律表の第1族及び第2族の金属の金属水酸化物が挙げられる。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムが挙げられる。
Examples of the hydrolysis method include hydrolysis with an acid, hydrolysis with an alkali, and hydrolysis by applying heat. Among these, hydrolysis with an alkali is preferable.
Examples of the alkali (base) used for the hydrolysis with an alkali include metal hydroxides of Group 1 and Group 2 metals of the periodic table. Specific examples include sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, strontium hydroxide, and barium hydroxide.

また、アルカリとしては、アンモニア及びアンモニアのアルキル誘導体、例えばアルキルアミン、アリルアミン等のアミン類も好適である。アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、アニリンが挙げられる。
これらの中でもアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムが好ましい。
As the alkali, ammonia and alkyl derivatives of ammonia, for example, amines such as alkylamine and allylamine are also suitable. Examples of amines include triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, morpholine, and aniline.
Among these, as the alkali, sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide are preferable.

重合体(I)を加水分解して重合体(II)を製造する場合、重合体(II)中の構造単位(A)及び構造単位(B)の含有率は、加水分解の進行度合いを制御することで調整できる。加水分解の進行度合いは、上述したアルカリの添加量により制御できる。   When polymer (II) is produced by hydrolyzing polymer (I), the content of structural unit (A) and structural unit (B) in polymer (II) controls the degree of hydrolysis progress. You can adjust it. The degree of progress of hydrolysis can be controlled by the amount of alkali added as described above.

酸やアルカリを使用して重合体(I)を加水分解した場合、得られる反応液のpHは酸性又はアルカリ性となるが、必要に応じて反応液を中和して中性の水溶液としてもよい。また、加水分解により得られる反応液は、そのままバインダーとして用いてもよいし、加熱乾燥、減圧乾燥及びこれらを組み合わせて水を除去することで、粉末状の重合体(II)を得てバインダーとしてもよい。   When polymer (I) is hydrolyzed using acid or alkali, the pH of the resulting reaction solution becomes acidic or alkaline, but the reaction solution may be neutralized as necessary to obtain a neutral aqueous solution. . Moreover, the reaction liquid obtained by hydrolysis may be used as a binder as it is, or heat drying, drying under reduced pressure, and combining these to remove water to obtain a powdered polymer (II) as a binder. Also good.

<二次電池電極用バインダー>
本発明の二次電池電極用バインダーは、重合体(I)又は重合体(II)からなる。重合体(I)は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。重合体(II)は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
二次電池電極用バインダーは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、他の重合体を含んでもよい。
<Binder for secondary battery electrode>
The binder for secondary battery electrodes of the present invention comprises polymer (I) or polymer (II). Polymer (I) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Polymer (II) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The binder for secondary battery electrodes may contain other polymers as long as the effects of the present invention are not impaired.

他の重合体としては、例えば、ポリアクリル酸及びその塩、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
バインダー100質量%中の重合体(I)又は重合体(II)の含有率は50〜100質量%が好ましく、他の重合体の含有率は0〜50質量%が好ましい。
Examples of other polymers include polyacrylic acid and salts thereof, polyvinyl alcohol, and polyacrylamide. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of polymer (I) or polymer (II) in 100% by mass of the binder is preferably 50 to 100% by mass, and the content of other polymers is preferably 0 to 50% by mass.

<形態>
二次電池電極用バインダーの形態は、粉末状、水等の溶媒に溶解又は分散したドープ状等が挙げられる。
<Form>
Examples of the form of the binder for the secondary battery electrode include a powder form and a dope form dissolved or dispersed in a solvent such as water.

<作用効果>
以上説明した本発明の二次電池電極用バインダーは、単量体(a)の含有率が0.01〜2.5質量%である重合体(I)からなる。また、本発明の二次電池電極用バインダーは、単量体(a)及び/又は単量体(b)の含有率が0.01〜2.5質量%である重合体(II)からなる。
これらの重合体(I)及び重合体(II)は水溶液重合によって得られる。水溶液重合によって得られる本発明の二次電池電極用バインダーは、製造工程を少なくすることができるためにコストを下げ、製品のクリーン度を向上させることができる。そして単量体の含有率を低減できるため、合剤層と集電箔の密着性に優れ、電解液への溶解が少なく電池特性に優れる。
<Effect>
The binder for secondary battery electrodes of the present invention described above is composed of the polymer (I) having a monomer (a) content of 0.01 to 2.5% by mass. Moreover, the binder for secondary battery electrodes of this invention consists of polymer (II) whose content rate of a monomer (a) and / or monomer (b) is 0.01-2.5 mass%. .
These polymers (I) and (II) are obtained by aqueous solution polymerization. Since the binder for secondary battery electrodes of the present invention obtained by aqueous solution polymerization can reduce the number of manufacturing steps, the cost can be reduced and the cleanliness of the product can be improved. And since the content rate of a monomer can be reduced, it is excellent in the adhesiveness of a mixture layer and current collection foil, and there is little melt | dissolution to electrolyte solution, and it is excellent in a battery characteristic.

よって、重合体(I)からなる本発明の二次電池電極用バインダーは、低コストで不純物の少ない水溶性バインダーであり、密着性に優れる。よって、該電極用スラリーを用いて製造した電極を備えた電池は、電池性能に優れる。また、重合体(II)からなる本発明の二次電池電極用バインダーは、上記の特性に加え、水溶液重合とそれに続く加水分解によって得られることで製造法としても簡便である。   Therefore, the binder for secondary battery electrodes of the present invention comprising polymer (I) is a water-soluble binder with low impurities and low impurities, and is excellent in adhesion. Therefore, a battery including an electrode manufactured using the electrode slurry is excellent in battery performance. In addition to the above properties, the binder for a secondary battery electrode of the present invention comprising the polymer (II) is also easy to produce by being obtained by aqueous solution polymerization and subsequent hydrolysis.

<二次電池電極用スラリー>
本発明の二次電池電極用スラリー(以下、単に「電極用スラリー」ともいう。)は、二次電池電極用バインダー、活物質及び溶媒を含む。
電極用スラリー中のバインダーの含有率は、電極用スラリーの総固形分(溶媒を除く全成分)中、0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜7質量%がより好ましい。0.01質量%以上であれば、電極用スラリーを用いて形成される合剤層と集電体との密着性(結着性)がより高まる。10質量%以下であれば、活物質や必要に応じて添加される導電助剤等を充分に含有できるため、電池性能が向上する。
<Slurry for secondary battery electrode>
The secondary battery electrode slurry of the present invention (hereinafter also simply referred to as “electrode slurry”) includes a secondary battery electrode binder, an active material, and a solvent.
The content of the binder in the electrode slurry is preferably 0.01 to 10% by mass and more preferably 0.1 to 7% by mass in the total solid content (all components excluding the solvent) of the electrode slurry. If it is 0.01 mass% or more, the adhesiveness (binding property) of the mixture layer formed using the electrode slurry and the current collector is further enhanced. If it is 10 mass% or less, since an active material, the conductive support agent added as needed, etc. can be contained enough, battery performance will improve.

本発明の電極用スラリーに用いる活物質は、当該電極用スラリーを用いて製造する電極がどのような非水二次電池用であるかに応じて公知のものが使用できる。
例えば、リチウムイオン二次電池の場合、正極の活物質(正極活物質)としては、負極の活物質(負極活物質)より高電位であり、充放電時にリチウムイオンを吸脱できる物質が用いられる。
As the active material used for the electrode slurry of the present invention, known materials can be used depending on the type of non-aqueous secondary battery used for the electrode produced using the electrode slurry.
For example, in the case of a lithium ion secondary battery, as the positive electrode active material (positive electrode active material), a material having a higher potential than the negative electrode active material (negative electrode active material) and capable of absorbing and desorbing lithium ions during charge and discharge is used. .

正極活物質としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる少なくとも1種類以上の金属と、リチウムとを含有するリチウム含有金属複合酸化物が挙げられる。これら正極活物質は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。   Examples of the positive electrode active material include a lithium-containing metal composite oxide containing at least one metal selected from iron, cobalt, nickel, and manganese and lithium. These positive electrode active materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

負極活物質としては、例えば、黒鉛、非晶質炭素、炭素繊維、コークス、活性炭等の炭素材料;前記炭素材料とシリコン、錫、銀等の金属又はこれらの酸化物との複合物が挙げられる。これら負極活物質は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。   Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, amorphous carbon, carbon fiber, coke, and activated carbon; and composites of the carbon materials and metals such as silicon, tin, and silver, or oxides thereof. . These negative electrode active materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

リチウムイオン二次電池においては、正極活物質としてリチウム含有金属複合酸化物を用い、負極活物質として黒鉛を用いることが好ましい。このような組み合わせとすることで、リチウムイオン二次電池の電圧を例えば4V以上に高められる。   In the lithium ion secondary battery, it is preferable to use a lithium-containing metal composite oxide as the positive electrode active material and graphite as the negative electrode active material. By setting it as such a combination, the voltage of a lithium ion secondary battery can be raised, for example to 4V or more.

電極用スラリー中の活物質の含有率は、電極用スラリーの総固形分(溶媒を除く全成分)中、80〜99.9質量%が好ましく、85〜99質量%がより好ましい。80質量%以上であれば、合剤層としての機能が充分に発揮される。99.9質量%以下であれば、合剤層と集電体との密着性が良好である。   The content of the active material in the electrode slurry is preferably 80 to 99.9% by mass and more preferably 85 to 99% by mass in the total solid content (all components excluding the solvent) of the electrode slurry. If it is 80 mass% or more, the function as a mixture layer will fully be exhibited. If it is 99.9 mass% or less, the adhesiveness of a mixture layer and a collector is favorable.

電極用スラリーは、導電助剤を含有してもよい。特に、電極用スラリーを用いて正極電極を作製する場合、電極用スラリーは導電助剤を含有することが好ましい。導電助剤を含有することで、活物質同士や活物質と金属微粒子との電気的接触を向上させることができ、非水二次電池の放電レート特性等の電池性能をより高めることができる。
導電助剤としては、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。これらの導電助剤は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The electrode slurry may contain a conductive additive. In particular, when a positive electrode is produced using an electrode slurry, the electrode slurry preferably contains a conductive additive. By containing the conductive auxiliary agent, the electrical contact between the active materials and between the active material and the metal fine particles can be improved, and the battery performance such as the discharge rate characteristic of the non-aqueous secondary battery can be further improved.
Examples of the conductive assistant include graphite, carbon black, and acetylene black. These conductive auxiliary agents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

電極用スラリー中の導電助剤の含有率は、電極用スラリーの総固形分(溶媒を除く全成分)中、0.01〜10質量%が好ましく、0.1〜7質量%がより好ましい。0.01質量%以上であれば、電池性能がより高められる。10質量%以下であれば、合剤層と集電体との密着性が良好である。   The content of the conductive additive in the electrode slurry is preferably 0.01 to 10% by mass and more preferably 0.1 to 7% by mass in the total solid content (all components excluding the solvent) of the electrode slurry. If it is 0.01 mass% or more, battery performance will be improved more. If it is 10 mass% or less, the adhesiveness of a mixture layer and a collector is favorable.

電極用スラリーに含まれる溶媒としては、水、水と有機溶媒との混合溶媒等が挙げられる。
有機溶媒としては、例えば、NMP、NMPとエステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等)の混合溶液、NMPとグライム系溶媒(ジグライム、トリグライム、テトラグライム等)の混合溶液が挙げられる。これら有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
但し、有機溶媒は環境への負荷が高いことから、溶媒としては水を単独で用いることが好ましい。
バインダーは水溶性であるため、水に容易に溶解又は分散できる。
Examples of the solvent contained in the electrode slurry include water, a mixed solvent of water and an organic solvent, and the like.
Examples of organic solvents include NMP, mixed solutions of NMP and ester solvents (ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, etc.), NMP and glyme solvents (diglyme, triglyme, tetraglyme, etc.) A mixed solution of These organic solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
However, since an organic solvent has a high environmental load, it is preferable to use water alone as the solvent.
Since the binder is water-soluble, it can be easily dissolved or dispersed in water.

電極用スラリー100質量%中の溶媒の含有率は、常温でバインダー又はバインダー組成物が溶解又は分散した状態を保てる必要最低限の量であればよい。但し、後述するスラリー調製工程では、通常、溶媒を加えながら電極用スラリーの粘度調節を行なうため、必要以上に希釈し過ぎない任意の量とすることが好ましい。具体的には、10〜70質量%が好ましく、20〜60質量%がより好ましい。   The content of the solvent in 100% by mass of the electrode slurry may be a minimum amount that can maintain the state in which the binder or the binder composition is dissolved or dispersed at room temperature. However, in the slurry preparation step described later, since the viscosity of the electrode slurry is usually adjusted while adding a solvent, it is preferable to use an arbitrary amount that is not excessively diluted. Specifically, 10 to 70% by mass is preferable, and 20 to 60% by mass is more preferable.

電極用スラリーは、バインダー、活物質及び溶媒を、必要に応じて導電助剤や任意成分を添加し、混練することにより製造できる。混練は公知の方法により実施できる。
スラリー調製時、バインダーは、水溶液重合により得られた水溶液上のものをそのまま用いてもよく、輸送にメリットがあることから粉末状にしたものを用いてもよい。
The electrode slurry can be produced by kneading a binder, an active material and a solvent, if necessary, with the addition of a conductive additive and optional components. Kneading can be performed by a known method.
At the time of slurry preparation, the binder on the aqueous solution obtained by the aqueous solution polymerization may be used as it is, or a powdered one may be used because there is merit in transportation.

以上説明した電極用スラリーは、本発明のバインダーを含むので、低コストで不純物が少ない優れた合剤層を形成できる。該合剤層は、集電体との結着性にも優れる。   Since the electrode slurry described above contains the binder of the present invention, an excellent mixture layer with few impurities can be formed at low cost. The mixture layer is also excellent in binding properties with the current collector.

<非水二次電池用電極>
本発明の非水二次電池用電極(以下、単に「電極」ともいう。)は、集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、前記合剤層が、上述した本発明の電極用スラリーを集電体に塗工し、乾燥させて得られるものである。即ち、合剤層は、本発明のバインダーと活物質とを含有するものである。
<Electrode for non-aqueous secondary battery>
An electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention (hereinafter also simply referred to as “electrode”) includes a current collector and a mixture layer provided on the current collector, and the mixture layer comprises: The electrode slurry of the present invention described above is applied to a current collector and dried. That is, the mixture layer contains the binder of the present invention and the active material.

集電体は、導電性を有する物質であればよく、材料としては金属を使用できる。具体的には、アルミニウム、銅、ニッケル等が使用できる。
集電体の形状としては、目的とする電池の形態に応じて決定でき、例えば、薄膜状、網状、繊維状が挙げられる。これらの中でも薄膜状が好ましい。
集電体の厚みは、5〜30μmが好ましく、8〜25μmがより好ましい。
The current collector may be any material having conductivity, and a metal can be used as the material. Specifically, aluminum, copper, nickel or the like can be used.
The shape of the current collector can be determined according to the shape of the target battery, and examples thereof include a thin film shape, a net shape, and a fiber shape. Among these, a thin film is preferable.
The thickness of the current collector is preferably 5 to 30 μm, more preferably 8 to 25 μm.

本発明の電極は、公知の方法を用いて製造することができ、例えば、本発明の電極用スラリーを調製し(スラリー調製工程)、該電極用スラリーを集電体に塗工し(塗工工程)、次いで乾燥させて溶媒を除去し(乾燥工程)、必要に応じて圧延して(圧延工程)、集電体表面に合剤層を形成することにより製造することができる。
尚、得られた電極を任意の寸法に切断してもよい。
The electrode of the present invention can be produced using a known method. For example, the electrode slurry of the present invention is prepared (slurry preparation step), and the electrode slurry is applied to a current collector (coating). Step) and then drying to remove the solvent (drying step), rolling as necessary (rolling step), and forming a mixture layer on the current collector surface.
In addition, you may cut | disconnect the obtained electrode to arbitrary dimensions.

スラリー調製工程では、本発明のバインダーと、活物質と、必要に応じて導電助剤等の添加剤とを溶媒に分散させ、電極用スラリーを調製する。
塗工工程では、電極用スラリーを集電体に塗工する。塗工方法としては、集電体に電極用スラリーを任意の厚みで塗工できる方法であれば特に制限されず、例えば、ドクターブレードやコンマコーターを用いて行なうことができる。塗工量は、形成しようとする合剤層の厚みに応じて適宜設定できる。
In the slurry preparation step, an electrode slurry is prepared by dispersing the binder of the present invention, an active material, and, if necessary, additives such as a conductive additive in a solvent.
In the coating process, the electrode slurry is applied to the current collector. The coating method is not particularly limited as long as the electrode slurry can be applied to the current collector with an arbitrary thickness. For example, a doctor blade or a comma coater can be used. The coating amount can be appropriately set according to the thickness of the mixture layer to be formed.

乾燥工程では、溶媒を除去する。乾燥方法としては、溶媒を除去できればよく、例えば、温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、(遠)赤外線や電子線等の照射による乾燥法が挙げられる。
圧延工程では、形成された合剤層を圧延する。圧延方法としては、合剤層を任意の厚みに圧延できればよく、例えば、金型プレスやロールプレスが挙げられる。
In the drying step, the solvent is removed. As the drying method, it is sufficient if the solvent can be removed. Examples thereof include drying by warm air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and drying by irradiation with (far) infrared rays or electron beams.
In the rolling process, the formed mixture layer is rolled. As a rolling method, the mixture layer may be rolled to an arbitrary thickness, and examples thereof include a die press and a roll press.

合剤層の厚みは、20〜200μmが好ましく、30〜120μmがより好ましい。
尚、正極用の電極(正極電極)は負極用の電極(負極電極)と比べ活物質の容量が小さいため、正極電極の合剤層は、負極電極の合剤層より厚くされることが好ましい。
20-200 micrometers is preferable and, as for the thickness of a mixture layer, 30-120 micrometers is more preferable.
Since the positive electrode (positive electrode) has a smaller active material capacity than the negative electrode (negative electrode), the positive electrode mixture layer is preferably thicker than the negative electrode mixture layer.

以上説明した本発明の電極は、本発明のバインダーを含む合剤層が集電体上に形成されているので、合剤層の集電体に対する結着性が高い。また、合剤層は不純物が少なく、電解液への溶出も少ないため、電池性能にも優れる。   Since the mixture layer containing the binder of the present invention is formed on the current collector, the electrode of the present invention described above has high binding properties of the mixture layer to the current collector. Moreover, since the mixture layer has few impurities and little elution into the electrolyte, the battery performance is also excellent.

本発明の電極は、非水二次電池の正極電極、負極電極のいずれにも使用でき、特にリチウムイオン二次電池用の電極として好適である。   The electrode of the present invention can be used for either a positive electrode or a negative electrode of a non-aqueous secondary battery, and is particularly suitable as an electrode for a lithium ion secondary battery.

<非水二次電池>
本発明の非水二次電池は、上述した本発明の電極を備えるものである。
「非水二次電池」は、電解液として水を含まない非水系電解液を用いたものであり、例えばリチウムイオン二次電池が挙げられる。非水二次電池は、通常、電極(正極電極及び負極電極)と、非水系電解液と、セパレータとを備える。非水二次電池としては、正極電極と負極電極とを透過性のセパレータ(例えば、ポリエチレンあるいはポリプロピレン製の多孔性フィルム)を間に介して配置し、これに非水系電解液を含浸させた非水二次電池;集電体の両面に合剤層が形成された負極電極/セパレータ/集電体の両面に合剤層が形成された正極電極/セパレータからなる積層体をロール状(渦巻状)に捲回した捲回体が、非水系電解液と共に電池缶(有底の金属ケーシング)に収容された筒状の非水二次電池が挙げられる。
<Non-aqueous secondary battery>
The nonaqueous secondary battery of the present invention comprises the above-described electrode of the present invention.
The “non-aqueous secondary battery” uses a non-aqueous electrolyte solution that does not contain water as the electrolyte solution, and includes, for example, a lithium ion secondary battery. A nonaqueous secondary battery usually includes electrodes (a positive electrode and a negative electrode), a nonaqueous electrolytic solution, and a separator. As a non-aqueous secondary battery, a positive electrode and a negative electrode are arranged with a permeable separator (for example, a porous film made of polyethylene or polypropylene) interposed therebetween, and this is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution. Water secondary battery: A laminate of a negative electrode / separator / positive electrode with a mixture layer formed on both sides of a current collector and a positive electrode / separator with a mixture layer formed on both sides of the current collector The cylindrical non-aqueous secondary battery in which the wound body wound in (1) is housed in a battery can (a metal casing with a bottom) together with a non-aqueous electrolyte solution is exemplified.

非水系電解液は、有機溶媒に電解質を溶解した溶液である。
有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等のカーボネート類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;トリメトキシメタン、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン等のオキソラン類;アセトニトリル、ニトロメタン、NMP等の含窒素類;ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、リン酸トリエステル等のエステル類;ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム類;アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;スルホラン等のスルホン類;3−メチル−2−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類;1,3−プロパンスルトン、4−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類が挙げられる。これらの有機溶媒は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The non-aqueous electrolytic solution is a solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent.
Examples of the organic solvent include carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate; lactones such as γ-butyrolactone; trimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl Ethers such as ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; oxolanes such as 1,3-dioxolane and 4-methyl-1,3-dioxolane; acetonitrile, nitromethane, NMP Nitrogens such as methyl formate, methyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, phosphate triester; diglyme, triglyme, tet Glymes such as glyme; ketones such as acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; sulfones such as sulfolane; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; 1,3-propane sultone, 4-butane sultone, Examples include sultone such as naphtha sultone. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiI、LiPF、LiCFSO、LiCFCO、LiAsF、LiSbF、LiAlCl、LiCl、LiBr、LiB(C、LiCHSO、LiCSO、Li(CFSON、Li[(COBが挙げられる。
非水系電解液としては、カーボネート類にLiPFを溶解した溶液が好ましく、該溶液はリチウムイオン二次電池の電解液として特に好適である。
As the electrolyte, for example, LiClO 4, LiBF 4, LiI , LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, LiCl, LiBr, LiB (C 2 H 5) 4, LiCH 3 SO 3, LiC 4 F 9 SO 3, Li (CF 3 SO 2) 2 N, Li [(CO 2) 2] include 2 B.
As the non-aqueous electrolyte, a solution in which LiPF 6 is dissolved in carbonates is preferable, and the solution is particularly suitable as an electrolyte for a lithium ion secondary battery.

本発明の非水二次電池は、正極電極及び負極電極のいずれか一方又は両方に、本発明の電極が用いられる。
正極電極及び負極電極のいずれか一方が本発明の電極である場合、他方の電極としては、公知のものが利用できる。
In the nonaqueous secondary battery of the present invention, the electrode of the present invention is used for one or both of the positive electrode and the negative electrode.
When either one of the positive electrode and the negative electrode is the electrode of the present invention, a known one can be used as the other electrode.

セパレータとしては、公知のものを使用することができる。例えば、エチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン/ブテン共重合体、エチレン/ヘキセン共重合体、及びエチレン/メタクリレート共重合体等のようなポリオレフィン系高分子から製造した多孔性高分子フィルムを単独で又はこれらを積層して使用することができる。この他、通常の多孔性不織布、例えば、高融点のガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維等からなる不織布を使用できるが、これらに限定されることはない。   A well-known thing can be used as a separator. For example, a porous polymer film produced from a polyolefin polymer such as an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene / butene copolymer, an ethylene / hexene copolymer, and an ethylene / methacrylate copolymer These can be used alone or in layers. In addition, a normal porous nonwoven fabric, for example, a nonwoven fabric made of high melting point glass fiber, polyethylene terephthalate fiber, or the like can be used, but is not limited thereto.

本発明の非水二次電池は、公知の方法を用いて製造することがでる。以下にリチウムイオン二次電池の製造方法の一例を説明する。
まず、正極電極と負極電極とをセパレータを介してスパイラル状に捲回して捲回体とする。得られた捲回体を電池缶に挿入し、予め負極電極の集電体に溶接しておいたタブ端子を電池缶底に溶接する。
次いで、電池缶に非水系電解液を注入し、更に、予め正極電極の集電体に溶接しておいたタブ端子を電池の蓋に溶接し、蓋を絶縁性のガスケットを介して電池缶の上部に配置し、蓋と電池缶とが接した部分をかしめて密閉して、リチウムイオン二次電池とする。
非水二次電池の形状は、コイン型、円筒型、角形、扁平型等、何れであってもよい。
The non-aqueous secondary battery of this invention can be manufactured using a well-known method. Below, an example of the manufacturing method of a lithium ion secondary battery is demonstrated.
First, the positive electrode and the negative electrode are wound spirally through a separator to obtain a wound body. The obtained wound body is inserted into a battery can, and a tab terminal previously welded to the current collector of the negative electrode is welded to the bottom of the battery can.
Next, a non-aqueous electrolyte solution is injected into the battery can, and a tab terminal previously welded to the current collector of the positive electrode is welded to the battery lid, and the lid is attached to the battery can via an insulating gasket. It arrange | positions at the upper part, the part which the lid | cover and the battery can contacted is crimped and sealed, and it is set as a lithium ion secondary battery.
The shape of the non-aqueous secondary battery may be any of a coin shape, a cylindrical shape, a square shape, a flat shape, and the like.

以上説明した本発明の非水二次電池は、本発明の電極を備えているので、電池性能に優れる。電池性能に優れるのは、電極材料の不純物が少なく、かつ合剤層が本発明のバインダーを含有するため、合剤層の集電体に対する結着性が高い。加えてバインダーが電解液に溶出しにくいので、高い電池性能を維持できるためである。   Since the non-aqueous secondary battery of the present invention described above includes the electrode of the present invention, the battery performance is excellent. The battery performance is excellent because the electrode material has few impurities and the mixture layer contains the binder of the present invention, so that the mixture layer has a high binding property to the current collector. In addition, the binder is difficult to elute into the electrolyte solution, so that high battery performance can be maintained.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
尚、実施例中、「部」は「質量部」を表し、「%」は「質量%」を表す。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
In the examples, “part” represents “part by mass” and “%” represents “% by mass”.

<製造例1>
脱イオン水100部を、温度計を取り付けたセパラブルフラスコに入れ、室温にて1時間窒素曝気を行なった。続いて70℃に昇温後、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン](和光純薬工業株式会社製、「VA−057」)1500ppm(対単量体)を5%水溶液として添加した。
更に、単量体(a)としてN−ビニルホルムアミド10.0部に対して、20分間窒素爆気した後に1時間かけて滴下した。次いで、2時間後に「VA−057」3000ppm、更に2時間後に「VA−057」1500ppmを、それぞれ5%水溶液として添加し、更に2時間加熱撹拌した。
<Production Example 1>
100 parts of deionized water was placed in a separable flask equipped with a thermometer, and aerated with nitrogen at room temperature for 1 hour. Subsequently, after the temperature was raised to 70 ° C., 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “VA-057”) 1500 ppm (vs. Was added as a 5% aqueous solution.
Further, nitrogen explosion was performed for 20 minutes with respect to 10.0 parts of N-vinylformamide as the monomer (a), and then dropwise added over 1 hour. Next, 3000 ppm of “VA-057” was added after 2 hours, and 1500 ppm of “VA-057” was added after 2 hours as a 5% aqueous solution, and the mixture was further heated and stirred for 2 hours.

これに水を添加して反応液を4%水溶液とし、内温を75℃まで昇温した。10%水酸化リチウム水溶液を固形分換算でポリN−ビニルホルムアミドの20mol%になるように添加して5時間加熱して加水分解反応を行なった。   Water was added thereto to make the reaction solution a 4% aqueous solution, and the internal temperature was raised to 75 ° C. A 10% lithium hydroxide aqueous solution was added so as to be 20 mol% of poly N-vinylformamide in terms of solid content, and the mixture was heated for 5 hours to carry out a hydrolysis reaction.

加水分解反応後の反応液を冷却し、重合体を含む水溶液を得た。これをバインダー水溶液1とした。得られたバインダー水溶液1について、以下の測定方法により、重合体中の単量体の含有率と、ピークトップ分子量(Mp)を測定した。結果を表1に示す。   The reaction solution after the hydrolysis reaction was cooled to obtain an aqueous solution containing a polymer. This was designated as binder aqueous solution 1. About the obtained binder aqueous solution 1, the content rate of the monomer in a polymer and the peak top molecular weight (Mp) were measured with the following measuring methods. The results are shown in Table 1.

(単量体の含有率)
重合体中の単量体(a)及び/又は単量体(b)の含有率を、液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて測定した。
(Monomer content)
The content of monomer (a) and / or monomer (b) in the polymer was measured using liquid chromatography (HPLC).

(分子量の測定)
GPCを用いて測定した。キャリアとして、NaCl(0.1M)/リン酸バッファー(10mM、pH6)を用い、流速0.5mL/minとした。検出器はRIDを使用した。また、GPC用カラムとしてSHODEX SB−807HQを2本直列で接続して用いた。内部標準としてプルラン(昭和電工株式会社)を用いた。
(Measurement of molecular weight)
Measurement was performed using GPC. NaCl (0.1 M) / phosphate buffer (10 mM, pH 6) was used as a carrier, and the flow rate was 0.5 mL / min. The detector used RID. Further, two SHODEX SB-807HQs were connected in series as GPC columns. Pullulan (Showa Denko) was used as an internal standard.

<製造例2>
脱イオン水100部と単量体(a)としてN−ビニルホルムアミド10.0部を、温度計を取り付けたセパラブルフラスコに入れ、60℃に昇温後1時間窒素曝気を行なった。続いて、「VA−057」750ppm(対単量体)を0.1%水溶液として3時間かけて滴下した。次いで、1時間後に「VA−057」1500ppm、更に2時間後に1500ppmをそれぞれ5%水溶液として添加し、更に2時間加熱撹拌した。
<Production Example 2>
100 parts of deionized water and 10.0 parts of N-vinylformamide as the monomer (a) were placed in a separable flask equipped with a thermometer, heated to 60 ° C., and subjected to nitrogen aeration for 1 hour. Subsequently, 750 ppm (based on monomer) of “VA-057” was dropped as a 0.1% aqueous solution over 3 hours. Then, after 1 hour, 1500 ppm of “VA-057” was added, and after 2 hours, 1500 ppm was added as a 5% aqueous solution, and the mixture was further stirred with heating for 2 hours.

これに水を添加して反応液を3%水溶液とし、内温を75℃まで昇温した。10%水酸化リチウム水溶液を固形分換算でポリN−ビニルホルムアミドの20mol%になるように添加して5時間加熱して加水分解反応を行なった。   Water was added thereto to make the reaction solution a 3% aqueous solution, and the internal temperature was raised to 75 ° C. A 10% lithium hydroxide aqueous solution was added so as to be 20 mol% of poly N-vinylformamide in terms of solid content, and the mixture was heated for 5 hours to carry out a hydrolysis reaction.

加水分解反応後の反応液を冷却し、重合体を含む水溶液を得た。これをバインダー水溶液2とした。得られたバインダー水溶液2について、製造例1と同様にして、重合体中の単量体の含有率と、ピークトップ分子量(Mp)を測定した。結果を表1に示す。   The reaction solution after the hydrolysis reaction was cooled to obtain an aqueous solution containing a polymer. This was designated as Binder aqueous solution 2. About the obtained binder aqueous solution 2, it carried out similarly to manufacture example 1, and measured the content rate of the monomer in a polymer, and the peak top molecular weight (Mp). The results are shown in Table 1.

<製造例3>
脱イオン水100部と単量体(a)としてN−ビニルホルムアミド10.0部を、温度計を取り付けたセパラブルフラスコに入れ、70℃に昇温後1時間窒素曝気を行なった。続いて、「VA−057」750ppm(対単量体)を0.1%水溶液として3時間かけて滴下した。次いで、1時間後に「VA−057」1500ppmを5%水溶液として添加し、更に2時間加熱撹拌した。
<Production Example 3>
100 parts of deionized water and 10.0 parts of N-vinylformamide as the monomer (a) were put into a separable flask equipped with a thermometer, and the temperature was raised to 70 ° C., followed by nitrogen aeration for 1 hour. Subsequently, 750 ppm (based on monomer) of “VA-057” was dropped as a 0.1% aqueous solution over 3 hours. Then, after 1 hour, 1500 ppm of “VA-057” was added as a 5% aqueous solution, and the mixture was further heated and stirred for 2 hours.

これに水を添加して反応液を3%水溶液とし、内温を75℃まで昇温した。10%水酸化リチウム水溶液を固形分換算でポリN−ビニルホルムアミドの40mol%になるように添加して5時間加熱して加水分解反応を行なった。   Water was added thereto to make the reaction solution a 3% aqueous solution, and the internal temperature was raised to 75 ° C. A 10% lithium hydroxide aqueous solution was added so as to be 40 mol% of poly N-vinylformamide in terms of solid content, and the reaction was hydrolyzed by heating for 5 hours.

加水分解反応後の反応液を冷却し、重合体を含む水溶液を得た。これをバインダー水溶液3とした。得られたバインダー水溶液3について、製造例1と同様にして、重合体中の単量体の含有率と、ピークトップ分子量(Mp)を測定した。結果を表1に示す。   The reaction solution after the hydrolysis reaction was cooled to obtain an aqueous solution containing a polymer. This was designated as binder aqueous solution 3. About the obtained binder aqueous solution 3, it carried out similarly to manufacture example 1, and measured the content rate of the monomer in a polymer, and the peak top molecular weight (Mp). The results are shown in Table 1.

<製造例4>
開始剤の添加タイミングと量を、モノマー滴下前に7000ppm添加し、モノマー滴下後は添加しなかった以外は、製造例1と同様の操作を行ない、重合体を含む水溶液を得た。これをバインダー水溶液4とした。
得られたバインダー水溶液4について、製造例1と同様にして、重合体中の単量体の含有率と、ピークトップ分子量(Mp)を測定した。結果を表1に示す。
<Production Example 4>
7000 ppm of the addition timing and amount of the initiator were added before dropping the monomer, and the same operation as in Production Example 1 was carried out except that the monomer was not added after dropping the monomer to obtain an aqueous solution containing a polymer. This was designated as binder aqueous solution 4.
About the obtained binder aqueous solution 4, it carried out similarly to manufacture example 1, and measured the content rate of the monomer in a polymer, and the peak top molecular weight (Mp). The results are shown in Table 1.

<製造例5>
開始剤の添加タイミングと量を、モノマー滴下前に1500ppm、モノマー滴下の1時間後に1500ppmを添加した以外は、製造例1と同様の操作を行ない、重合体を含む水溶液を得た。これをバインダー水溶液5とした。
得られたバインダー水溶液5について、製造例1と同様にして、重合体中の単量体の含有率と、ピークトップ分子量(Mp)を測定した。結果を表1に示す。
<Production Example 5>
The same operation as in Production Example 1 was performed except that the addition timing and amount of the initiator were 1500 ppm before the monomer addition and 1500 ppm after 1 hour of the monomer addition to obtain an aqueous solution containing a polymer. This was designated as binder aqueous solution 5.
About the obtained binder aqueous solution 5, it carried out similarly to manufacture example 1, and measured the content rate of the monomer in a polymer, and the peak top molecular weight (Mp). The results are shown in Table 1.

<実施例1>
[電極用スラリーの調製]
製造例1で得たバインダー水溶液1を固形分で2部と、アセチレンブラック(電気化学工業株式会社、「デンカブラック」)1部、負極活物質として天然の黒鉛系負極活物質(三菱化学(株)製、「MPGC16」)100部を、自公転攪拌機(Thinky社製、「泡とり練太郎」)を用いて、自転1000rpm、公転2000rpmの条件にて混練した。充分に混練した後、塗工可能な粘度になるまで脱イオン水を用いて粘度調節し、電極用スラリーを得た。
<Example 1>
[Preparation of slurry for electrode]
2 parts of the binder aqueous solution 1 obtained in Production Example 1 in solids, 1 part of acetylene black (Electrochemical Industry Co., Ltd., “DENKA BLACK”), a natural graphite-based negative electrode active material (Mitsubishi Chemical Corporation) as the negative electrode active material ), “MPGC16”) 100 parts were kneaded under the conditions of rotation 1000 rpm and revolution 2000 rpm using a revolutionary stirrer (Thinky's “Tentaro Awatori”). After sufficiently kneading, the viscosity was adjusted using deionized water until the viscosity became coatable to obtain an electrode slurry.

[負極電極の作製]
得られた電極用スラリーを、スラリー調製後、集電体(銅箔、20cm×25cm、厚み18μm)上にドクターブレードを用いて塗布し、定温乾燥機(80℃)で乾燥させ、さらに真空乾燥機にて60℃で12時間減圧乾燥させて、膜厚90μmの合剤層が集電体(銅箔)上に形成された電極を得た。
[Preparation of negative electrode]
The obtained slurry for electrodes is prepared on a current collector (copper foil, 20 cm × 25 cm, thickness 18 μm) using a doctor blade, dried with a constant temperature dryer (80 ° C.), and further vacuum dried. It was dried under reduced pressure at 60 ° C. for 12 hours using a machine to obtain an electrode having a 90 μm-thick mixture layer formed on a current collector (copper foil).

[評価]
(結着性の評価)
電極を横20mm、縦80mmになるように切り出し、ロールプレスで合剤層の密度が1.6g/cmになるようにプレスした。切り出し片の電極層面を両面テープ(積水化学工業株式会社製、「#570」)でポリカーボネートシート(横25mm、縦100mm、厚さ1mm)に固定し、試験片とした。
試験片を引張り強度試験テンシロン試験機(オリエンテック社製、「RTC−1210A」)にセットし、10mm/minで銅箔を180°剥離し、剥離強度を測定した。結果を表1に示す。
[Evaluation]
(Evaluation of binding properties)
The electrode was cut out to be 20 mm wide and 80 mm long and pressed with a roll press so that the density of the mixture layer was 1.6 g / cm 3 . The electrode layer surface of the cut piece was fixed to a polycarbonate sheet (width 25 mm, length 100 mm, thickness 1 mm) with a double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd., “# 570”) to obtain a test piece.
The test piece was set in a tensile strength test Tensilon tester (Orientec Co., Ltd., “RTC-1210A”), the copper foil was peeled 180 ° at 10 mm / min, and the peel strength was measured. The results are shown in Table 1.

<実施例2〜3、比較例1〜2>
バインダー水溶液を表1に示す種類のものに変更した以外は、実施例1と同様にして電極用スラリーを調製し、負極電極を作製し、評価を行なった。結果を表1に示す。
<Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2>
A slurry for an electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder aqueous solution was changed to the type shown in Table 1, and a negative electrode was prepared and evaluated. The results are shown in Table 1.


表1の結果に示す通り、水溶液重合によって得られ、単量体の含有率が0.01〜2.5質量%のバインダーを用いた各実施例の負極電極は、剥離強度が高かった。即ち、本発明のバインダーによれば、密着性に優れることが示された。
一方、同様に水溶液重合と加水分解を経ても、単量体の含有率が範囲外の場合には剥離強度が低い結果を得た。密着強度を出すためには本発明の範囲内であることが有用である結果を得た。

As shown in the results of Table 1, the negative electrode of each Example obtained by aqueous solution polymerization and using a binder having a monomer content of 0.01 to 2.5% by mass had high peel strength. That is, according to the binder of this invention, it was shown that it is excellent in adhesiveness.
On the other hand, even when the aqueous solution polymerization and hydrolysis were similarly performed, when the monomer content was out of the range, the peel strength was low. In order to increase the adhesion strength, it was useful to be within the scope of the present invention.

Claims (6)

下記一般式(1)で表される構造単位(A)を有する重合体(I)からなる二次電池電極用バインダーであって、
重合体(I)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)の含有率が0.01〜2.5質量%であり、
重合体(I)が水溶液重合法で得られる、二次電池電極用バインダー。

(式(1)中、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又はアルキル基である。)
A secondary battery electrode binder comprising a polymer (I) having a structural unit (A) represented by the following general formula (1):
In the polymer (I), the content of the monomer (a) that is the source of the structural unit (A) is 0.01 to 2.5% by mass,
A binder for secondary battery electrodes, wherein the polymer (I) is obtained by an aqueous solution polymerization method.

(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.)
上記一般式(1)で表される構造単位(A)及び下記一般式(2)で表される構造単位(B)を有する重合体(II)からなる二次電池電極用バインダーであって、
重合体(II)中の、構造単位(A)の由来源となる単量体(a)及び/又は構造単位(B)の由来源となる単量体(b)の含有率が0.01〜2.5質量%であり、
重合体(II)が水溶液重合法で得られる、二次電池電極用バインダー。

(式(2)中、Rは水素原子又はアルキル基である。)
A binder for a secondary battery electrode comprising a polymer (II) having a structural unit (A) represented by the general formula (1) and a structural unit (B) represented by the following general formula (2),
In the polymer (II), the content of the monomer (a) that is the source of the structural unit (A) and / or the monomer (b) that is the source of the structural unit (B) is 0.01. ~ 2.5% by weight,
A binder for secondary battery electrodes, wherein the polymer (II) is obtained by an aqueous solution polymerization method.

(In Formula (2), R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group.)
前記重合体(II)が、
水溶液重合法で重合体(I)を得た後に、構造単位(A)の一部を加水分解して得られる重合体である、請求項2記載の二次電池電極用バインダー。
The polymer (II) is
The binder for secondary battery electrodes according to claim 2, which is a polymer obtained by hydrolyzing a part of the structural unit (A) after obtaining the polymer (I) by an aqueous solution polymerization method.
請求項1〜3のいずれか1項記載の二次電池電極用バインダー、活物質及び溶媒を含む、二次電池電極用スラリー。   The slurry for secondary battery electrodes containing the binder for secondary battery electrodes of any one of Claims 1-3, an active material, and a solvent. 集電体と、該集電体上に設けられた合剤層とを備え、
前記合剤層は、請求項1〜3のいずれか1項記載の二次電池電極用バインダー及び活物質を含む、二次電池用電極。
A current collector, and a mixture layer provided on the current collector,
The said mixture layer is an electrode for secondary batteries containing the binder for secondary battery electrodes and active material of any one of Claims 1-3.
請求項5に記載の二次電池用電極を備える、非水二次電池。
A non-aqueous secondary battery comprising the secondary battery electrode according to claim 5.
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