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JPH10279608A - Polymer, battery binder made therefrom, electrode and lithium secondary battery - Google Patents

Polymer, battery binder made therefrom, electrode and lithium secondary battery

Info

Publication number
JPH10279608A
JPH10279608A JP9101015A JP10101597A JPH10279608A JP H10279608 A JPH10279608 A JP H10279608A JP 9101015 A JP9101015 A JP 9101015A JP 10101597 A JP10101597 A JP 10101597A JP H10279608 A JPH10279608 A JP H10279608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
weight
battery
parts
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9101015A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Maeda
耕一郎 前田
Akihisa Yamamoto
陽久 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Zeon Co Ltd filed Critical Nippon Zeon Co Ltd
Priority to JP9101015A priority Critical patent/JPH10279608A/en
Publication of JPH10279608A publication Critical patent/JPH10279608A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a battery binder composition having a good balance between binding properties and their persistence and showing excellent battery characteristics by using a polymer obtained by reacting a compound containing a cellulosic compound or its salt with a rubber having functional groups which can react with the hydroxyl groups to form ester linkages and to obtain a battery obtained therefrom. SOLUTION: The compound used is exemplified by a cellulosic compound containing repeating units of the formula (wherein R is H, an alkyl, carboxyl, hydroxyl or an alkoxyl-substituted alkyl, and at least one R is H) or an ammonium, alkali metal salt thereof and is more particularly exemplified by methylcellulose. The rubber used is one having functional groups which can react with the hydroxyl groups to form ester linkages and are desirably -COOR groups (wherein R is hydrogen, an alkyl or the like). The polymer for the binder is obtained by subjecting an organic solvent solution of e.g. a (meth)acrylic acid copolymer rubber and an organic solvent solution of a cellulosic compound in the presence of an acid catalyst.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電池用バインダー特
に二次電池用バインダーおよびその利用に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binder for a battery, in particular, a binder for a secondary battery and its use.

【0002】[0002]

【従来の技術】電池の電極は、通常、電池用バインダー
(以下、単にバインダーということがある)を溶媒に溶
解させたり、分散媒に分散させてバインダー組成物とな
し、このバインダー組成物に活物質を混合した混合物で
ある電池電極用スラリー(以下、スラリーという場合が
ある)を集電体に塗布し、溶媒や分散媒を乾燥などの方
法で除去して、集電体に活物質を結着させると共に、活
物質同士を結着させて製造される。電池の容量は、活物
質の種類や量、電解液の種類や量などの複数の要因によ
って決まるが、バインダーの性能も重要な一つの要因と
なる。バインダーが十分な量の活物質を集電体に結着で
き、かつ活物質同士を結着できないと、容量の大きな電
池が得られず、また、充放電を繰り返すことによって集
電体から活物質が脱落し、電池の容量が低下する。すな
わち、バインダーには集電体と活物質および活物質同士
の強い結着性(以下、単に結着性ということがある)
と、充放電の繰り返しによっても活物質の体積変動によ
って集電体から活物質が脱落したり、活物質同士が脱落
しないような結着持続性(以下、単に結着持続性という
ことがある)が要求されている。
2. Description of the Related Art Usually, a battery electrode is prepared by dissolving a binder for a battery (hereinafter sometimes simply referred to as a binder) in a solvent or dispersing it in a dispersion medium to form a binder composition. A battery electrode slurry (hereinafter sometimes referred to as a slurry), which is a mixture of substances, is applied to a current collector, and a solvent or a dispersion medium is removed by a method such as drying to form an active material on the current collector. It is manufactured by attaching active materials to each other. The capacity of the battery is determined by a plurality of factors such as the type and amount of the active material and the type and amount of the electrolytic solution, and the performance of the binder is also an important factor. If the binder can bind a sufficient amount of the active material to the current collector and cannot bind the active materials to each other, a large-capacity battery cannot be obtained. Drop off, and the battery capacity decreases. That is, the binder has a strong binding property between the current collector, the active material, and the active material (hereinafter, may be simply referred to as binding property).
And the continuity of the binding such that the active material does not drop off from the current collector due to the volume fluctuation of the active material due to the repetition of charge and discharge, and the active materials do not drop off (hereinafter, simply referred to as binding continuity). Is required.

【0003】リチウム二次電池のバインダーとして工業
的に多用されているのは、ポリビニリデンフルオライド
系重合体であり、これをN−メチルピロリドンなどに溶
解して有機溶媒系バインダー組成物としたのち、活物質
を混合してスラリーとし、集電体に塗布、乾燥して電極
を形成している。しかし、このバインダーを用いた場
合、集電体と活物質との結着性が必ずしも十分ではない
上に、充放電の繰り返しによる活物質の体積変動によっ
て活物質が脱落する(結着力不足)という結着持続性に
大きな問題がある(例えば、特開平6−163031号
公報など)。これは、ポリビニリデンフルオライド系重
合体は活物質を網目(フィブリル)状に囲い込むと考え
られ、これによって活物質同士の結着には強い結着性を
有しているものの、集電体と活物質との結着には十分な
効果がないことに起因するものと考えられる。しかも、
ポリビニリデンフルオライド系重合体は十分なゴム弾性
を有していないため充放電の繰り返しによる活物質の体
積変動に対応できず、活物質が脱落することを防ぐ結着
持続性に対して十分な効果が得られない。
An industrially used binder for a lithium secondary battery is a polyvinylidene fluoride-based polymer, which is dissolved in N-methylpyrrolidone or the like to form an organic solvent-based binder composition. The active material is mixed to form a slurry, which is applied to a current collector and dried to form an electrode. However, when this binder is used, the binding property between the current collector and the active material is not always sufficient, and the active material is dropped off (insufficient binding force) due to the volume change of the active material due to repeated charging and discharging. There is a major problem in the binding durability (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-163031). This is thought to be because the polyvinylidene fluoride-based polymer surrounds the active material in a network (fibril) shape, which has a strong binding property for binding the active materials. This is considered to be due to the fact that the bonding between the active material and the active material is not sufficiently effective. Moreover,
Polyvinylidene fluoride polymers do not have sufficient rubber elasticity, so they cannot cope with volume fluctuations of the active material due to repeated charging and discharging, and have sufficient binding continuity to prevent the active material from falling off. No effect.

【0004】そこで、ゴムのゴム弾性に着目し、未架橋
のゴムの溶液に活物質を混合したスラリーを用いること
が提案されている(例えば、特開平3−53450号公
報、特開平5−62668号公報など)が、このような
バインダーを用いると容量低下を起こすことがあった。
また、水に懸濁したラテックス系のゴム粒子をバインダ
ーとして使用すること(例えば、特開平5−21068
号公報、特開平5−74461号公報など)などが提案
されているが、通常のゴムラテックスでは集電体と活物
質との結着力が不足することがあり、まだ十分な性能は
得られていない。このように公知のゴムをバインダーと
して使用した場合には、結着持続性に対してはゴムが有
するゴム弾性が大きな効果を示すものの活物質と集電体
や活物質同士の結着性に対しては十分な効果がない。
Therefore, attention has been paid to the rubber elasticity of rubber, and it has been proposed to use a slurry in which an active material is mixed in a solution of uncrosslinked rubber (for example, JP-A-3-53450, JP-A-5-62668). However, when such a binder is used, the capacity may be reduced.
Further, latex rubber particles suspended in water are used as a binder (for example, see JP-A-5-21068).
And Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-74461), however, with ordinary rubber latex, the binding force between the current collector and the active material may be insufficient, and sufficient performance has not yet been obtained. Absent. When a known rubber is used as a binder as described above, the rubber elasticity of the rubber has a large effect on the binding durability, but the binding property between the active material and the current collector or the active material is not improved. Is not effective enough.

【0005】これらのことから、スチレン・ブタジエン
ゴムを水に懸濁したラテックスにカルボキシメチルセル
ロースを混合・溶解して用いることによって結着性を強
める方法も提案されている(特開平4−342966号
公報など)。しかしカルボキシメチルセルロースは電極
の柔軟性を低下させるためゴムラテックスが持つ結着持
続性との性能にアンバランスが生じてしまい、十分な性
能が得られていない。従って、結着性および結着持続性
に優れ、かつ電池特性にも優れた新たなリチウム二次電
池用バインダーの開発が求められているのが現状であ
る。
[0005] For these reasons, a method has been proposed in which carboxymethylcellulose is mixed and dissolved in a latex in which styrene / butadiene rubber is suspended in water to be used by mixing and dissolving the latex (JP-A-4-342966). Such). However, carboxymethylcellulose lowers the flexibility of the electrode, causing an imbalance in the performance with the binding durability of the rubber latex, resulting in insufficient performance. Therefore, at present, there is a need for the development of a new binder for a lithium secondary battery having excellent binding properties and binding durability and excellent battery characteristics.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術のも
と、本発明者らは、新たな電池用バインダーを得るべく
鋭意研究の結果、セルロース系化合物とゴムとを反応さ
せて得られる化合物が結着性と結着持続性とのバランス
がよい、優れた電池特性を示すバインダーとなることを
見いだし、本発明を完成するに到った。
Based on such prior art, the present inventors have conducted intensive studies to obtain a new battery binder, and as a result, a compound obtained by reacting a cellulosic compound with rubber has been obtained. The present inventors have found that the binder exhibits good battery characteristics with a good balance between adhesion and binding durability, and has completed the present invention.

【0007】[0007]

【課題を解決する手段】かくして本発明によれば、下式
(1)記載の繰り返し構造単位を含有するセルロース系
化合物またはこれらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩
を含む化合物と、水酸基と反応してエステル結合しうる
官能基を有するゴムとを反応させて得られるポリマー、
当該化合物を含有する電池用バインダー組成物、当該電
池用バインダーを用いて製造された電極、およびこれを
含有するリチウム二次電池が提供される。
According to the present invention, a cellulose compound containing a repeating structural unit represented by the following formula (1) or a compound containing an ammonium salt or an alkali metal salt thereof is reacted with a hydroxyl group to form an ester. A polymer obtained by reacting with a rubber having a functional group capable of bonding,
A battery binder composition containing the compound, an electrode manufactured using the battery binder, and a lithium secondary battery containing the same are provided.

【0008】[0008]

【化2】 Embedded image

【0009】(式(1)中、Rは、それぞれ独立して水
素原子、直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、或い
は、カルボキシル基、水酸基、またはアルコキシ基で置
換された直鎖もしくは分岐のアルキル基であり、少なく
ともひとつは水素原子である。)
(In the formula (1), R is each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear or branched alkyl group substituted with a carboxyl group, a hydroxyl group or an alkoxy group. And at least one is a hydrogen atom.)

【0010】1.ポリマー 本発明のポリマーは、ある種のセルロース系化合物とゴ
ムとの反応物である。 (セルロース系化合物)本発明で用いられるセルロース
系化合物は、前記式(1)記載の繰り返し構造単位を含
有するセルロース系化合物またはこれらのアンモニウム
塩もしくはアルカリ金属塩を含む化合物である。好まし
くは当該セルロース系化合物をバインダー組成物に含ま
れる液状物質の2wt%溶液とした時の溶液粘度が50
センチポイズ(以下、cPという)以上、100,00
0cP以下、好ましくは100cP以上50,000c
P以下、より好ましくは500cP以上10,000c
P以下のものである。粘度が小さすぎると、分子量が小
さくなりすぎ、結着力が不足するため好ましくない。粘
度が高すぎるとスラリーの粘度が高くなり塗布し難くな
るため好ましくない。本発明に用いるセルロース系化合
物としては、アルキル基は、好ましくは炭素数1〜6、
より好ましくは炭素数1〜4、特に好ましくは炭素数1
〜3であり、アルコキシ基のアルキル部分の炭素数も同
様である。
[0010] 1. Polymer The polymer of the present invention is a reaction product of a certain cellulosic compound and rubber. (Cellulose compound) The cellulosic compound used in the present invention is a cellulosic compound containing a repeating structural unit represented by the above formula (1) or a compound containing an ammonium salt or an alkali metal salt thereof. Preferably, the solution viscosity is 50 when the cellulosic compound is a 2 wt% solution of the liquid substance contained in the binder composition.
100,00 centipoise (hereinafter referred to as cP) or more
0 cP or less, preferably 100 cP or more and 50,000 c
P or less, more preferably 500 cP or more and 10,000 c
P or less. If the viscosity is too small, the molecular weight becomes too small, and the binding force becomes insufficient, which is not preferable. If the viscosity is too high, the viscosity of the slurry increases, making it difficult to apply the slurry, which is not preferable. As the cellulose compound used in the present invention, the alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms,
More preferably 1 to 4 carbon atoms, particularly preferably 1 carbon atom
And the same applies to the number of carbon atoms in the alkyl portion of the alkoxy group.

【0011】この様なセルロース系化合物の具体例とし
ては、セルロース;メチルセルロース、エチルセルロー
ス、プロピルセルロース、イソプロピルセルロース、ブ
チルセルロースなどのアルコキシ基結合型セルロース
類;ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロースなどのヒドロキシアルキル基結合型セルロー
ス類;カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチル
セルロース、カルボキシエチルメチルセルロース等のな
どのカルボキシアルキル基結合型セルロース類;などが
挙げられる。これらセルロース系化合物は、単独あるい
は2種以上を組み合わせて使用することが出来る。
Specific examples of such a cellulosic compound include cellulose; an alkoxy-bonded cellulose such as methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, isopropylcellulose and butylcellulose; and a hydroxyalkyl group-bonded cellulose such as hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose. And carboxyalkyl group-bonded celluloses such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose and carboxyethylmethylcellulose. These cellulose compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0012】(ゴム)本発明で用いるゴムは、水酸基と
反応し、エステル結合を形成しうる官能基(以下、単に
官能基ということがある)を有していることが必要であ
る。官能基をもつモノマーを重合あるいは共重合してな
るゴムの場合は、そのまま反応に使用出来る。ゴムが官
能基を有していない場合は、高分子反応により官能基を
導入させる、あるいは主鎖を酸化等により切断すること
により末端に官能基を導入すれば良い。官能基の数は、
ポリマー1分子中に1以上であれば良い。本発明で用い
るゴムの官能基としては、化学的に水酸基と反応してエ
ステル結合を形成する基であれば特に制限されないが、
好ましい具体例としては、−COOH、−COOR(R
=アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基又は置換
アルケニル基(置換基としては、ハロゲン原子、アルコ
キシ基などが挙げられる))、−COX(X=フッ素、
塩素、臭素又はヨウ素)などが挙げられ、特に好ましく
は−COOHである。高分子反応によりこのような官能
基を導入する場合、例えばC=C結合を有するゴムの場
合、C=Cを酸化してカルボキシル基を導入する方法や
(メタ)アクリル酸モノマーをC=Cに反応させる方法
が挙げられ、シアノ基を有するゴムの場合、カルボキシ
ル基に変換する方法が挙げられ、アミノ基を有するゴム
の場合、加水分解後酸化する方法が挙げられる。また、
水酸基を有しているゴムの場合、過酸化水素、オゾン等
の酸化剤により酸化させカルボキシル基とする方法など
の方法が挙げられる。これらの反応は化学的な常法であ
り、その条件も任意に設定することができる。
(Rubber) The rubber used in the present invention must have a functional group capable of reacting with a hydroxyl group to form an ester bond (hereinafter, may be simply referred to as a functional group). In the case of a rubber obtained by polymerizing or copolymerizing a monomer having a functional group, it can be used for the reaction as it is. When the rubber does not have a functional group, the functional group may be introduced into the terminal by introducing a functional group by a polymer reaction or by cutting the main chain by oxidation or the like. The number of functional groups is
It suffices that one or more be contained in one polymer molecule. The functional group of the rubber used in the present invention is not particularly limited as long as it chemically reacts with a hydroxyl group to form an ester bond.
Preferred specific examples include -COOH, -COOR (R
= Alkyl group, substituted alkyl group, alkenyl group or substituted alkenyl group (substituents include halogen atom, alkoxy group, etc.)), -COX (X = fluorine,
Chlorine, bromine or iodine), and particularly preferably -COOH. When such a functional group is introduced by a polymer reaction, for example, in the case of a rubber having a C = C bond, a method of oxidizing C = C to introduce a carboxyl group or a method of converting a (meth) acrylic acid monomer into C = C In the case of a rubber having a cyano group, a method of converting into a carboxyl group can be mentioned, and in the case of a rubber having an amino group, a method of oxidizing after hydrolysis can be mentioned. Also,
In the case of rubber having a hydroxyl group, a method such as a method of oxidizing with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or ozone to form a carboxyl group may be mentioned. These reactions are common chemical methods, and the conditions can be arbitrarily set.

【0013】ゴムの分子量は、THF溶媒を用いたゲル
・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で
測定した値でポリスチレン換算の重量平均分子量で、通
常500以上1000000以下、好ましくは1000
以上200000以下である。本発明で用いるゴムは、
1種類のゴム(いわゆるブロック共重合体を含む)であ
っても良いし、複数種類のゴムであっても良い。ゴム
は、ラテックス粒子の場合の様に架橋されているゴムで
も、生ゴムや熱可塑性エラストマーの様に架橋されてい
ないゴムでも良い。本発明においては、ゴムの他に、ゴ
ムでない他のポリマーを併用することができる。他のポ
リマーの併用割合は、ゴム量に対して、重量比で好まし
くは100重量%以下、好ましくは80重量%以下、よ
り好ましくは50重量%以下である。
The molecular weight of rubber is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using a THF solvent and is a weight average molecular weight in terms of polystyrene, and is usually 500 or more and 1,000,000 or less, preferably 1,000 or less.
Not less than 200,000. Rubber used in the present invention,
One type of rubber (including a so-called block copolymer) may be used, or a plurality of types of rubber may be used. The rubber may be a cross-linked rubber as in the case of latex particles, or a non-cross-linked rubber such as raw rubber or a thermoplastic elastomer. In the present invention, other than rubber, another polymer other than rubber can be used in combination. The combined ratio of the other polymer is preferably not more than 100% by weight, preferably not more than 80% by weight, more preferably not more than 50% by weight with respect to the amount of rubber.

【0014】架橋されたゴムの場合、その形状や組成は
特に限定されないが、ラテックスの様に粒子状、または
塊状であっても良い。この場合、均一な組成を持つ粒子
であっても良いし、単一粒子内に2種類以上のポリマー
を含有する複合ポリマー粒子であってもよい。
In the case of a crosslinked rubber, the shape and composition are not particularly limited, but may be in the form of particles or bulk like latex. In this case, particles having a uniform composition may be used, or composite polymer particles containing two or more polymers in a single particle may be used.

【0015】架橋されたゴムが粒子状の場合、一般にラ
テックスとして製造されている。ラテックスは、乳化重
合法や懸濁重合法、分散重合法、シード重合法などによ
って得ることが出来る。さらに、異形異相構造を有する
粒子の場合シード重合などの二段重合による方法によっ
て得ることもできる。
When the crosslinked rubber is in particulate form, it is generally manufactured as a latex. Latex can be obtained by an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, a seed polymerization method, or the like. Further, in the case of particles having a heteromorphic structure, the particles can be obtained by a two-stage polymerization method such as seed polymerization.

【0016】乳化重合法において用いられる分散剤は、
通常のラテックスの合成で使用されるものでよい。ま
た、乳化・懸濁安定剤として、ゼラチン、無水マレイン
酸−スチレン共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリア
クリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、重
合度700以上かつケン化度75%以上のポリビニルア
ルコールなどの水溶性高分子を用いることも出来る。
The dispersant used in the emulsion polymerization method includes
It may be one used in the synthesis of ordinary latex. As an emulsification / suspension stabilizer, water-soluble agents such as gelatin, maleic anhydride-styrene copolymer, polyvinylpyrrolidone, sodium polyacrylate, carboxymethylcellulose, and polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 700 or more and a saponification degree of 75% or more. Polymers can also be used.

【0017】重合開始剤は、通常の乳化重合、分散重
合、懸濁重合、シード重合などで用いられるものでよ
い。重合開始剤の使用量は、モノマー総重量100重量
部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.1
〜5重量部である。重合温度および重合時間は、重合法
や使用する重合開始剤の種類などにより任意に選択でき
るが、通常約50〜200℃であり、重合時間は0.5
〜20時間程度である。
The polymerization initiator may be one used in usual emulsion polymerization, dispersion polymerization, suspension polymerization, seed polymerization and the like. The polymerization initiator is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total weight of the monomers.
-5 parts by weight. The polymerization temperature and the polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the type of the polymerization initiator to be used, but are usually about 50 to 200 ° C., and the polymerization time is 0.5
It is about 20 hours.

【0018】架橋されていないゴムの場合、主鎖は直鎖
状であっても良いし、枝別れ構造(分岐)を有していて
も良い。ゴムが架橋されていないゴムの場合、通常の溶
液重合法や、乳化重合法、懸濁重合法によっても得るこ
とが出来る。
In the case of uncrosslinked rubber, the main chain may be linear or may have a branched structure (branch). In the case where the rubber is not cross-linked, it can be obtained by a usual solution polymerization method, emulsion polymerization method or suspension polymerization method.

【0019】重合開始剤は、通常のラジカル重合、アニ
オン重合、カチオン重合、アニオンリヴィング重合、カ
チオンリヴィング重合などで用いられるものでよい。重
合温度および重合時間は、重合法や使用する重合開始剤
の種類などにより任意に選択できるが、通常約−100
〜200℃であり、重合時間は0.5〜100時間程度
である。
The polymerization initiator may be one used in usual radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, anionic living polymerization, cationic living polymerization and the like. The polymerization temperature and the polymerization time can be arbitrarily selected depending on the polymerization method and the kind of the polymerization initiator to be used.
To 200 ° C., and the polymerization time is about 0.5 to 100 hours.

【0020】本発明で用いるゴムの原料となるモノマー
としては、共役ジエン系モノマー、(メタ)アクリル酸
エステル系モノマーおよびこれらと共重合可能なモノマ
ーが挙げられる。
Examples of the monomer used as a raw material for the rubber used in the present invention include conjugated diene monomers, (meth) acrylate monomers, and monomers copolymerizable therewith.

【0021】共役ジエン系モノマーの具体例としては、
1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、ピペリレ
ンなどが挙げられ、好ましくは1,3−ブタジエン、イ
ソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなど
である。
Specific examples of the conjugated diene monomer include:
1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-
Examples thereof include 1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and piperylene, and preferably include 1,3-butadiene, isoprene, and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene.

【0022】(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの
具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、ア
クリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸n−アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸n−
ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸
ヒドロキシプロピル、アクリル酸ラウリルなどのアクリ
ル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピ
ル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸n−アミル、メタクリル酸イソアミ
ル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ラウリルなどのメタクリル酸エステル;クロトン酸
メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロ
トン酸ブチル、クロトン酸イソブチル、クロトン酸n−
アミル、クロトン酸イソアミル、クロトン酸n−ヘキシ
ル、クロトン2−エチルヘキシル、クロトン酸ヒドロキ
シプロピルなどのクロトン酸エステル;などが挙げられ
る。これらの中でも好ましくは(メタ)アクリル酸アル
キルであり、アルキル部分の炭素数は1〜6、好ましく
は1〜4のものである。
Specific examples of (meth) acrylate monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, acrylic Isoamyl acid, n-acrylic acid
Acrylates such as hexyl, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, lauryl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylates such as n-amyl, isoamyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, methacryl-2-ethylhexyl, hydroxypropyl methacrylate, lauryl methacrylate; methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, butyl crotonate, croton Acid isobutyl, crotonic acid n-
Crotonic esters such as amyl, isoamyl crotonic acid, n-hexyl crotonic acid, croton 2-ethylhexyl, and hydroxypropyl crotonic acid; Of these, alkyl (meth) acrylate is preferred, and the alkyl moiety has 1 to 6, preferably 1 to 4 carbon atoms.

【0023】共役ジエン系モノマーや(メタ)アクリル
酸エステル系モノマーと共重合も可能なモノマーの具体
例としては、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチ
ルスチレン、p−t−ブチルスチレン、クロロスチレン
などのスチレン系モノマー;アクリロニトリル、メタア
クリロニトリルなどのニトリル基含有モノマー;アクリ
ルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキ
シメチルアクリルアミドなどのアクリルアミド系モノマ
ー;メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミ
ド、N−ブトキシメチルメタクリルアミドなどのメタク
リルアミド系モノマー;アクリル酸グリシジル、メタク
リル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテルなどのグ
リシジル基含有モノマー;スチレンスルホン酸ナトリウ
ム、アクリルアミドメイルプロパンスルホン酸などのス
ルホン酸基含有モノマー;メタクリル酸ジメチルアミノ
エチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのアミ
ノ基含有メタクリル酸系モノマー;メトキシポリエチレ
ングリコールモノメタクリレートなどのアルコキシ基含
有メタクリル酸系モノマー;アクリル酸、メタクリル酸
などの不飽和モノカルボン酸系モノマー;マレイン酸、
フマル酸、シトラコン酸、メタコン酸、グルタコン酸、
イタコン酸、テトラヒドロフタル酸、クロトン酸、イソ
クロトン酸、ナジック酸などの不飽和ジカルボン酸系モ
ノマー;マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノブチ
ル、イタコン酸モノオクチルなど不飽和ジカルボン酸モ
ノエステル;などが挙げられる。これらの中でも、好ま
しい例としてはスチレン系モノマーやニトリル基含有モ
ノマー、ポリカルボン酸モノマー、不飽和モノカルボン
酸系モノマー、アルコキシ基含有メタクリル酸系モノマ
ーなどが挙げられ、特には、そのままセルロース系化合
物との反応に使える不飽和モノカルボン酸系モノマーが
好ましい例である。
Specific examples of the monomer which can be copolymerized with a conjugated diene monomer or a (meth) acrylate monomer include styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, pt-butylstyrene, chlorostyrene. Styrene-based monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; acrylamide-based monomers such as acrylamide, N-methylolacrylamide and N-butoxymethylacrylamide; methacrylamide, N-methylolmethacrylamide and N-butoxymethylmethacrylamide Methacrylamide-based monomers such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and allyl glycidyl ether; glycidyl group-containing monomers such as sodium styrenesulfonate and acrylamide Sulfonic acid group-containing monomers such as mail propane sulfonic acid; amino group-containing methacrylic acid monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate; methacrylic acid-based monomers such as methoxypolyethylene glycol monomethacrylate; acrylic acid; Unsaturated monocarboxylic acid monomers such as methacrylic acid; maleic acid,
Fumaric acid, citraconic acid, metaconic acid, glutaconic acid,
Unsaturated dicarboxylic acid-based monomers such as itaconic acid, tetrahydrophthalic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, and nadic acid; unsaturated dicarboxylic acid monoesters such as monooctyl maleate, monobutyl maleate, and monooctyl itaconate; Among these, preferred examples include styrene-based monomers and nitrile group-containing monomers, polycarboxylic acid monomers, unsaturated monocarboxylic acid-based monomers, and alkoxy group-containing methacrylic acid-based monomers. Is a preferable example.

【0024】本発明で用いるゴムとしては、例えばポリ
ブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−1,3−ブタ
ジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチ
レン−1,3−ブタジエン−イソプレン共重合体、1,
3−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、1,3−
ブタジエン−イソプレン−アクリロニトリル共重合体、
スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−1,3−ブタジエン−イタコン酸共重合体、
スチレン−アクリロニトリル−1,3−ブタジエン−メ
タクリル酸メチル−フマル酸共重合体、ポリスチレン−
ポリブタジエンブロック共重合体、スチレン−1,3−
ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−アクリル酸n−ブチル
−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル
共重合体、アクリル酸2−エチルヘキシル−アクリル酸
メチル−アクリル酸−メトキシポリエチレングリコール
モノメタクリレートなどの共役ジエン系モノマーや(メ
タ)アクリル酸エステル系モノマーの単独重合体または
共重合体や、共役ジエン系モノマーや(メタ)アクリル
酸エステル系モノマーと各種の共重合可能なモノマーを
用いた共重合体などに代表されるジエン系ゴムが好まし
い例として挙げられる。このほか、エチレン−プロピレ
ン−ジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン
・ブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−
スチレン・ブロック共重合体、スチレン−イソプレン・
ブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−
スチレン・ブロック共重合体のような、ブロック共重合
体系ゴムも、好ましい例として挙げられる。
Examples of the rubber used in the present invention include polybutadiene, polyisoprene, styrene-1,3-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-1,3-butadiene-isoprene copolymer,
3-butadiene-acrylonitrile copolymer, 1,3-
Butadiene-isoprene-acrylonitrile copolymer,
Styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-itaconic acid copolymer,
Styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate-fumaric acid copolymer, polystyrene-
Polybutadiene block copolymer, styrene-1,3-
Butadiene-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, styrene-n-butyl acrylate-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, 2-ethylhexyl acrylate-methyl acrylate-acrylic acid-methoxypolyethylene glycol Uses homopolymers or copolymers of conjugated diene monomers such as monomethacrylate and (meth) acrylate monomers, and various copolymerizable monomers with conjugated diene monomers and (meth) acrylate monomers. Preferred examples include diene rubbers represented by copolymers and the like. In addition, ethylene-propylene-diene copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-
Styrene block copolymer, styrene-isoprene
Block copolymer, styrene-ethylene-propylene-
A block copolymer rubber such as a styrene block copolymer is also a preferred example.

【0025】本発明のゴムが、架橋されたゴムである場
合、架橋剤を用いて架橋されていることが好ましい。架
橋剤を使用する場合、その使用量は反応条件やゴムの種
類などによって異なるが、通常、未架橋のゴムに対して
30重量%以下である。
When the rubber of the present invention is a crosslinked rubber, it is preferably crosslinked using a crosslinking agent. When a cross-linking agent is used, the amount of the cross-linking agent varies depending on the reaction conditions and the type of rubber, but is usually 30% by weight or less based on the uncross-linked rubber.

【0026】(反応)本発明の反応は、水酸基と反応し
てエステル結合しうる官能基の種類によって、その条件
は任意に選択することができる。原料として(メタ)ア
クリル酸を用いた共重合ゴムなどのように、カルボキシ
ル基を官能基とするゴムの場合、ゴムを有機溶媒に溶解
または有機分散媒に分散させた状態で、セルロース系化
合物を有機溶媒に溶解させた溶液または有機分散媒に分
散させた分散液と接触させ、好ましくは硫酸・塩酸等の
酸触媒を用いて、エステル反応により変性することがで
きる。ゴムの有機溶媒や有機分散媒は、ゴムの種類によ
って任意に選択することができるが、例えば後述する常
温で液体の物質のうち水以外の物質が挙げられる。ま
た、ゴム含有液とセルロース系化合物含有液との接触時
間は、通常0.5〜25時間、好ましくは1〜10時間
であり、接触させる際の温度は、通常、0〜180℃、
好ましくは25〜100℃である(但し、反応溶媒の沸
点が前記値より低い場合は、沸点まで)。また、ゴム含
有液やセルロース系化合物含有液を調製する際、溶解ま
たは分散の補助として助剤などを適宜使用することがで
きる。
(Reaction) The conditions of the reaction of the present invention can be arbitrarily selected depending on the kind of the functional group capable of reacting with the hydroxyl group to form an ester bond. In the case of a rubber having a carboxyl group as a functional group, such as a copolymer rubber using (meth) acrylic acid as a raw material, the cellulose compound is dissolved in an organic solvent or dispersed in an organic dispersion medium, and then the cellulose compound is added. It can be brought into contact with a solution dissolved in an organic solvent or a dispersion dispersed in an organic dispersion medium, and can be denatured by an ester reaction, preferably using an acid catalyst such as sulfuric acid / hydrochloric acid. The organic solvent and the organic dispersion medium of the rubber can be arbitrarily selected depending on the type of the rubber, and examples thereof include substances other than water among substances that are liquid at ordinary temperature, which will be described later. The contact time between the rubber-containing liquid and the cellulosic compound-containing liquid is usually 0.5 to 25 hours, preferably 1 to 10 hours, and the temperature at the time of contact is usually 0 to 180 ° C.
It is preferably 25 to 100 ° C. (however, when the boiling point of the reaction solvent is lower than the above value, up to the boiling point). When preparing a rubber-containing liquid or a cellulosic compound-containing liquid, an auxiliary agent or the like can be appropriately used as an aid for dissolution or dispersion.

【0027】本発明のポリマーは、ゴム構造を有するこ
とにより、セルロース系化合物に柔軟性を付与すること
ができ、セルロース系化合物の結着持続性が悪い欠点を
改良することが出来るものである。また、1種類以上の
ゴムと1種類以上のセルロース系化合物との混合物をバ
インダーを用いて電池電極用スラリーとし電極を製造す
る場合、混合物の構成成分の比重差、(混合物の構成成
分の一部または全部が粒子状の場合)粒子同士の表面張
力の差、活物質と粒子の大きさの違いなどにより、活物
質とバインダーとを均一に混合することは困難な場合が
あるが、複数のポリマーを一つの化合物と反応させた本
発明のポリマーをバインダーとして用いる場合には、こ
のような問題が解消される。しかも、セルロース系化合
物の欠点である結着性の低さを、ゴムと反応させること
により改良出来るため、バインダーの使用量を低減で
き、電池をより高容量化することが可能となるという利
点もある。
The polymer of the present invention can impart flexibility to the cellulosic compound by having a rubber structure, and can improve the drawback that the binding durability of the cellulosic compound is poor. When a mixture of one or more rubbers and one or more cellulosic compounds is used as a slurry for a battery electrode using a binder to produce an electrode, the difference in specific gravity of the components of the mixture, (part of the components of the mixture, In some cases, it is difficult to uniformly mix the active material and the binder due to the difference in surface tension between the particles, the difference in the size of the active material and the size of the particles, etc. Such a problem is solved when the polymer of the present invention in which is reacted with one compound is used as a binder. Moreover, the low binding property, which is a drawback of the cellulosic compound, can be improved by reacting with rubber, so that the amount of the binder used can be reduced and the battery can have a higher capacity. is there.

【0028】2.電池電極用バインダー組成物 本発明のポリマーは、本発明の電池電極用バインダーと
して用いることができる。本発明のポリマーをバインダ
ーとして乾燥状態で活物質や添加剤と共に混合した後、
そのまま集電体へ加圧接着して電極となし、あるいは適
当な液体の物質を加えてスラリーと成しこれを集電体に
塗布して電極としてもよいが、本発明のポリマーを適当
な溶媒あるいは分散媒となる液状物質に溶解あるいは分
散させたバインダー組成物を調整し、これに活物質や更
に必要に応じて添加剤などを混合してスラリーとして電
極の集電体に塗布し電極を製造するのが望ましい。
2. Battery electrode binder composition The polymer of the present invention can be used as the battery electrode binder of the present invention. After mixing the polymer of the present invention with the active material and additives in a dry state as a binder,
The electrode may be directly adhered to the current collector under pressure to form an electrode, or an appropriate liquid substance may be added to form a slurry, which may be applied to the current collector to form an electrode. Alternatively, a binder composition dissolved or dispersed in a liquid material serving as a dispersion medium is prepared, and an active material and, if necessary, an additive are mixed with the binder composition and applied as a slurry to a current collector of an electrode to manufacture an electrode. It is desirable to do.

【0029】本発明において使用可能な常温(25℃)
で液体の物質(以下、単に液状物質ということがある)
は、本発明のバインダーや活物質を溶解あるいは分散さ
せることができるものであればよく、具体例としては、
水;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロ
パノール、ブタノール、イソブタノール、s−ブタノー
ル、t−ブタノール、ペンタノール、イソペンタノー
ル、ヘキサノールなどのアルコール類;アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルプロピルケトン、エチルプロピ
ルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シク
ロヘプタノンなどのケトン類;メチルエチルエーテル、
ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピ
ルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソブチルエーテ
ル、ジn−アミルエーテル、ジイソアミルエーテル、メ
チルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、
メチルブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチ
ルイソブチルエーテル、エチルn−アミルエーテル、エ
チルイソアミルエーテル、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル類;γ−ブチロラクトン、δ−ブチロラクトンな
どのラクトン類;β−ラクタムなどのラクタム類;シク
ロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタンなどの環
状脂肪族類;ベンゼン、トルエン、o−キシレン、m−
キシレン、p−キシレン、エチルベンゼン、プロピルベ
ンゼン、イソプロピルベンゼン、ブチルベンゼン、イソ
ブチルベンゼン、n−アミルベンゼンなどのなどの芳香
族炭化水素類;ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンな
どの脂肪族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、N−メ
チルピロリドンなどの鎖状・環状のアミド類;乳酸メチ
ル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、安息香酸
メチルなどのエステル類;後述する電解液となる液状物
質;などが例示されるが、これらのなかでも沸点80℃
以上、好ましくは85℃以上の溶媒あるいは分散媒を用
いるのが、電極作製工程上好ましい。また、必要に応じ
て、後述するスラリーの項で説明する添加剤や他の保存
安定剤などを前もって添加することもできる。
Normal temperature (25 ° C.) usable in the present invention
And liquid substances (hereinafter sometimes simply referred to as liquid substances)
May be any as long as it can dissolve or disperse the binder or the active material of the present invention.
Water; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, s-butanol, t-butanol, pentanol, isopentanol, and hexanol; acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, ethyl propyl ketone, and cyclopentane Ketones such as nonone, cyclohexanone and cycloheptanone; methyl ethyl ether;
Diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diisobutyl ether, di-n-amyl ether, diisoamyl ether, methyl propyl ether, methyl isopropyl ether,
Ethers such as methyl butyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isobutyl ether, ethyl n-amyl ether, ethyl isoamyl ether, and tetrahydrofuran; lactones such as γ-butyrolactone and δ-butyrolactone; lactams such as β-lactam; cyclopentane; Cyclic aliphatics such as cyclohexane and cycloheptane; benzene, toluene, o-xylene, m-
Aromatic hydrocarbons such as xylene, p-xylene, ethylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene, butylbenzene, isobutylbenzene, n-amylbenzene; aliphatic hydrocarbons such as heptane, octane, nonane, decane; dimethyl Linear or cyclic amides such as formamide and N-methylpyrrolidone; esters such as methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, and methyl benzoate; However, among these, the boiling point is 80 ° C
As described above, it is preferable to use a solvent or a dispersion medium having a temperature of 85 ° C. or higher from the viewpoint of the electrode manufacturing step. If necessary, the additives described in the section of the slurry described below, other storage stabilizers, and the like can be added in advance.

【0030】3.電極用スラリー 本発明のバインダーは、本発明のポリマーと活物質、液
状物質および必要に応じて添加物を混合してスラリーと
なし、電極製造に用いることができる。
3. Slurry for Electrode The binder of the present invention can be used in the production of an electrode by mixing the polymer of the present invention with an active material, a liquid material and, if necessary, an additive to form a slurry.

【0031】(活物質)活物質は、通常のリチウム二次
電池で使用されるものを用いることができ、例えば、負
極活物質として、アモルファスカーボン、グラファイ
ト、天然黒鉛、MCMBなどのPAN系炭素繊維、ピッ
チ系炭素繊維などの炭素質材料;ポリアセン等の導電性
高分子;LixMyNz(但し、Liはリチウム原子を
表し、Mは金属、好ましくはMn、Fe、Co、Sn、
B、Al、Ti、W、Si、Cu、V、CrおよびNi
から選択された少なくとも一種を表し、Nは窒素原子を
表す。また、x、y、およびzはそれぞれ7.0≧x≧
1.0、4≧y≧0、5≧z≧0.5の範囲の数であ
る)で表されるリチウムニトリド金属化合物;AxMy
Oz(但し、AはLi、P、またはBから選択された少
なくとも一種、MはCo、Ni、Al、SnおよびMn
から選択された少なくとも一種、Oは酸素原子を表し、
x、y、zはそれぞれ1.10≧x≧0.05、4.0
0≧y≧0.85、5.00≧z≧1.5の範囲の数で
ある。)で表される複合金属酸化物やその他の金属酸化
物;TiS2、LiTiS2などの金属硫化物;などが例
示される。
(Active Material) As the active material, those used in ordinary lithium secondary batteries can be used. For example, PAN-based carbon fibers such as amorphous carbon, graphite, natural graphite and MCMB can be used as the negative electrode active material. , A carbonaceous material such as pitch-based carbon fiber; a conductive polymer such as polyacene; LixMyNz (where Li represents a lithium atom and M represents a metal, preferably Mn, Fe, Co, Sn,
B, Al, Ti, W, Si, Cu, V, Cr and Ni
And N represents a nitrogen atom. Further, x, y, and z are respectively 7.0 ≧ x ≧
1.0, 4 ≧ y ≧ 0, 5 ≧ z ≧ 0.5); AxMy
Oz (where A is at least one selected from Li, P or B, M is Co, Ni, Al, Sn and Mn
O represents an oxygen atom, at least one selected from
x, y, and z are 1.10 ≧ x ≧ 0.05 and 4.0, respectively.
0 ≧ y ≧ 0.85, 5.00 ≧ z ≧ 1.5. ) And other metal oxides; metal sulfides such as TiS 2 and LiTiS 2 ; and the like.

【0032】また、正極活物質としては、TiS2、T
iS3、非晶質MoS3、Cu223、非晶質V2O−P
25、MoO3、V25、V613、AxMyNzOp
(但し、AはLi、MはCo、Ni、FeおよびMnか
ら選択された少なくとも一種、NはMとならないその他
の金属、好ましくはAlおよびSnから選択された少な
くとも一種、Oは酸素原子を表し、x、y、z、pはそ
れぞれ、1.10≧x≧0.05、4.00≧y≧0.
85、2.00≧z≧0、5.00≧p≧1.5の範囲
の数である)で表される複合金属酸化物やその他の金属
酸化物が例示される。さらに、ポリアセチレン、ポリ−
p−フェニレンなどの導電性高分子など有機系化合物を
用いることもできる。
As the positive electrode active material, TiS 2 , T
iS 3, amorphous MoS 3, Cu 2 V 2 O 3, amorphous V 2 O-P
2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , AxMyNzOp
(However, A is Li, M is at least one selected from Co, Ni, Fe and Mn, N is another metal that does not become M, preferably at least one selected from Al and Sn, and O is an oxygen atom. , X, y, z, and p are respectively 1.10 ≧ x ≧ 0.05, 4.00 ≧ y ≧ 0.
85, 2.00 ≧ z ≧ 0, 5.00 ≧ p ≧ 1.5) and other metal oxides. Furthermore, polyacetylene, poly-
An organic compound such as a conductive polymer such as p-phenylene can also be used.

【0033】電極用スラリー中の活物質の量は特に制限
されないが、通常、本発明のポリマーに対して重量基準
で1〜1000倍、好ましくは2〜500倍、より好ま
しくは3〜300倍、とりわけ好ましくは5〜200倍
になるように配合する。活物質量が少なすぎると、集電
体に形成された活物質層に不活性な部分が多くなり、電
極としての機能が不十分になることがある。また、活物
質量が多すぎると活物質が集電体に十分固定されず脱落
しやすくなる。なお、電極用スラリーに溶媒ないし分散
媒を追加して集電体に塗布しやすい濃度に調節して使用
することもできる。追加する溶媒ないし分散媒は、前記
液状物質と同様である。
The amount of the active material in the electrode slurry is not particularly limited, but is usually 1 to 1000 times, preferably 2 to 500 times, more preferably 3 to 300 times, based on the weight of the polymer of the present invention. Particularly preferably, it is blended so as to be 5-200 times. If the amount of the active material is too small, the active material layer formed on the current collector has many inactive portions, and the function as an electrode may be insufficient. On the other hand, if the amount of the active material is too large, the active material is not sufficiently fixed to the current collector, and easily falls off. It should be noted that a solvent or a dispersion medium may be added to the electrode slurry to adjust the concentration so that it can be easily applied to the current collector. The solvent or dispersion medium to be added is the same as the above-mentioned liquid substance.

【0034】(添加剤)さらに必要に応じて、電極用ス
ラリーの粘度調整剤や結着補助剤、導電材(アセチレン
ブラックなどの導電性カーボン)等の各種添加剤を添加
することができる。添加剤は、任意に選択したものが使
用できるが、例えば、カルボキシメチルセルロース、カ
ルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロ
キシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、カルボキシエチルメチルセルロース等のセルロース
誘導体(これらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の
塩類を含む)、ポリエチレンオキサイド、エチレングリ
コール、ポリカルボン酸等の水溶性ポリマー、極性基を
有する未架橋のゴム、PVDF、PTFEなども用いる
ことができ、また、場合によっては、例えばエチレン・
プロピレンゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポ
リスチレンなどの極性基を持たないゴムやプラスチック
などの高分子重合体等を用いることができる。中でも、
セルロース誘導体や極性基を有する未架橋のゴムなどは
電池性能を向上させるのに好ましい添加剤である。ま
た、さらにその他の添加剤、例えばセルロース系化合物
の変性に用いたゴムを本発明のバインダーと併用する目
的で添加することもできる。添加剤の量は、特に制限は
無いが好ましくは、本発明のバインダー100重量部に
対して0.01〜300重量部、さらに好ましくは0.
1〜200重量部である。
(Additives) If necessary, various additives such as a viscosity modifier for the electrode slurry, a binding aid, and a conductive material (conductive carbon such as acetylene black) can be added. As the additive, those arbitrarily selected can be used, and examples thereof include cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, and carboxyethylmethylcellulose (these include salts such as ammonium salts and alkali metal salts). ), Water-soluble polymers such as polyethylene oxide, ethylene glycol, and polycarboxylic acid, uncrosslinked rubbers having a polar group, PVDF, PTFE, and the like.
Polymers such as propylene rubber, polybutadiene, polyisoprene, polystyrene, and other rubbers having no polar group, and high-molecular polymers such as plastics can be used. Among them,
Cellulose derivatives and uncrosslinked rubbers having polar groups are preferred additives for improving battery performance. Further, other additives, for example, a rubber used for modifying a cellulosic compound can be added for the purpose of being used in combination with the binder of the present invention. The amount of the additive is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 300 parts by weight, more preferably 0.1 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder of the present invention.
It is 1 to 200 parts by weight.

【0035】4.リチウム二次電池電極 本発明の電極は、上記スラリーを集電体に塗布し、分散
媒を除去して集電体表面に形成されたマトリックス中に
活物質を固定したものである。集電体は、導電性材料か
らなるものであれば特に制限されないが、通常、鉄、
銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属製のものを用い
る。形状も特に制限されないが、通常、厚さ0000〜
0.5mm程度のシート状のものを用いる。スラリーの
集電体への塗布方法も特に制限されない。例えば、ブレ
ード法、リバースロール法、ダイレクトロール法、ナイ
フ法、浸漬法などによって塗布される。塗布する量も特
に制限されないが、溶媒あるいは分散媒を除去した後に
形成される活物質層の厚さが通常0.005〜5mm、
好ましくは0.05〜2mmになる程度の量である。溶
媒や分散媒を除去する方法も特に制限されないが、通常
は応力集中が起こって活物質層に亀裂が入ったり、活物
質層が集電体から剥離しない程度の速度範囲の中で、で
きるだけ早く溶媒あるいは分散媒が揮発するように調整
して除去する。
4. Lithium secondary battery electrode The electrode of the present invention is obtained by applying the slurry to a current collector, removing the dispersion medium, and fixing the active material in a matrix formed on the current collector surface. The current collector is not particularly limited as long as it is made of a conductive material.
Metals such as copper, aluminum, and nickel are used. The shape is not particularly limited, but usually, the thickness is 0000 to 0000.
A sheet having a thickness of about 0.5 mm is used. The method of applying the slurry to the current collector is not particularly limited. For example, it is applied by a blade method, a reverse roll method, a direct roll method, a knife method, a dipping method, or the like. Although the amount to be applied is not particularly limited, the thickness of the active material layer formed after removing the solvent or the dispersion medium is usually 0.005 to 5 mm,
Preferably, the amount is about 0.05 to 2 mm. The method of removing the solvent or the dispersion medium is not particularly limited, but usually, stress concentration occurs, the active material layer is cracked, or the active material layer is separated from the current collector within a speed range as fast as possible. The solvent or the dispersion medium is adjusted and removed so as to be volatilized.

【0036】5.リチウム二次電池 本発明のリチウム二次電池は、本発明の電極をリチウム
二次電池の正極および/または負極に用いたものであれ
ばよい。リチウム二次電池としては、リチウムメタル二
次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二
次電池、リチウムイオンポリマー二次電池などが挙げら
れる。このようなリチウム二次電池の電解液は通常用い
られるものでよく、負極活物質、正極活物質の種類に応
じて電池としての機能を発揮するものを選択すればよ
い。例えば、電解質としては、LiClO4、LiB
4、CF3SO3Li、LiI、LiAlCl、LiP
6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiC49
3、Li(CF3SO22Nなどのリチウム二次電池で
常用される電解液の電解質が挙げられ、電解液の溶媒と
しては、エーテル類、ケトン類、ラクトン類、ニトリル
類、アミン類、アミド類、硫黄化合物類、塩素化炭化水
素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物類、
リン酸エステル系化合物類、スルホラン系化合物類など
が例示され、一般にはエチレンカーボネート、プロピレ
ンカーボネートやジエチルカーボネートなどのカーボネ
ート類が好適である。
5. Lithium secondary battery The lithium secondary battery of the present invention may be any one that uses the electrode of the present invention as a positive electrode and / or a negative electrode of a lithium secondary battery. Examples of the lithium secondary battery include a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, and a lithium ion polymer secondary battery. The electrolyte solution for such a lithium secondary battery may be a commonly used electrolyte solution, and an electrolyte solution that functions as a battery may be selected according to the types of the negative electrode active material and the positive electrode active material. For example, as the electrolyte, LiClO 4 , LiB
F 4 , CF 3 SO 3 Li, LiI, LiAlCl, LiP
F 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 S
Electrolytes such as O 3 and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N which are commonly used in lithium secondary batteries. Examples of the solvent for the electrolyte include ethers, ketones, lactones, nitriles, and amines. , Amides, sulfur compounds, chlorinated hydrocarbons, esters, carbonates, nitro compounds,
Examples thereof include phosphoric ester compounds and sulfolane compounds. In general, carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and diethyl carbonate are preferred.

【発明の効果】本発明によれば、セルロース系化合物と
ゴムとの反応により得られたポリマーを含有するバイン
ダーと活物質等を用いて作製された電極を用いると、電
池容量とサイクル特性の優れたリチウム二次電池を製造
することができる。
According to the present invention, the use of an electrode produced using a binder containing a polymer obtained by the reaction of a cellulosic compound and rubber, an active material, and the like provides excellent battery capacity and cycle characteristics. A lithium secondary battery can be manufactured.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0038】実施例1 (ゴムの製造)撹拌機付き50Kgf/cm2耐圧オー
トクレーブに、1,3−ブタジエン400重量部、スチ
レン250重量部、メタクリル酸メチル200重量部、
アクリル酸50重量部、架橋剤としてジビニルベンゼン
5重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム20
重量部、イオン交換水1700重量部、重合開始剤とし
てアゾビスブチロニトリル5重量部を入れ、十分撹拌し
た後、80℃に加温し重合した。モノマー消費量が9
9.8%になった時点で冷却し反応を止め、ゴムaのラ
テックスを得た。
Example 1 (Production of rubber) In a 50 kgf / cm 2 pressure-resistant autoclave equipped with a stirrer, 400 parts by weight of 1,3-butadiene, 250 parts by weight of styrene, 200 parts by weight of methyl methacrylate,
50 parts by weight of acrylic acid, 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, 20 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate
Parts by weight, 1700 parts by weight of ion-exchanged water, and 5 parts by weight of azobisbutyronitrile as a polymerization initiator were sufficiently stirred, followed by heating to 80 ° C. to carry out polymerization. 9 monomer consumption
When it reached 9.8%, the reaction was stopped by cooling, and a latex of rubber a was obtained.

【0039】得られたラテックスに硫酸アルミニウム5
%水溶液2000重量部を加えて、ゴム粒子を凝固させ
た後、全量を200メッシュのナイロン布で濾過して水
を除き、凝固物を得た。凝固物を希塩酸で洗浄し、さら
に水で洗浄して水層が中性になるまで水洗浄を繰り返し
た。濾過により、水分と凝固したゴム粒子を分離した
後、ゴム粒子を60℃で12時間真空乾燥して、乾燥し
たゴム粒子a(凝集体)を得た。乾燥したゴム粒子a
を、N−メチルピロリドン(以下、NMPという)にホ
モジナイザーを用いて分散させ、固形分濃度10wt%
のゴム粒子aのNMP分散液を作製した。
Aluminum sulfate 5 was added to the obtained latex.
After adding 2000 parts by weight of a 20% aqueous solution to coagulate the rubber particles, the whole amount was filtered with a 200-mesh nylon cloth to remove water, and a coagulated product was obtained. The coagulated product was washed with dilute hydrochloric acid, further washed with water, and repeatedly washed with water until the aqueous layer became neutral. After separating the water and the coagulated rubber particles by filtration, the rubber particles were vacuum-dried at 60 ° C. for 12 hours to obtain dried rubber particles a (aggregate). Dried rubber particles a
Is dispersed in N-methylpyrrolidone (hereinafter, referred to as NMP) using a homogenizer, and the solid content concentration is 10 wt%.
NMP dispersion of rubber particles a was prepared.

【0040】(反応)反応容器にゴム粒子aのNMP分
散液100重量部(ゴム固形分10重量部)を入れ、カ
ルボキシメチルセルロースを10重量部加え、40℃で
3時間攪拌する。次に、濃硫酸2重量部を加えて、80
℃で攪拌しながら4時間反応させた。反応液は、黄色透
明であった。室温に冷却したのち、5wt%のLiOH
水溶液を加え反応液を中和し、析出した固形分をろ別
し、水洗したのち乾燥させて本発明に係わるポリマーa
を得た。乾燥したポリマーaの重量は、18.8重量部
であった。
(Reaction) In a reaction vessel, 100 parts by weight of an NMP dispersion of rubber particles a (10 parts by weight of rubber solids) are added, 10 parts by weight of carboxymethylcellulose are added, and the mixture is stirred at 40 ° C. for 3 hours. Next, 2 parts by weight of concentrated sulfuric acid was added, and
The reaction was carried out for 4 hours while stirring at a temperature of ° C. The reaction solution was yellow and transparent. After cooling to room temperature, 5 wt% LiOH
An aqueous solution was added to neutralize the reaction solution, the precipitated solid was filtered off, washed with water and dried to obtain a polymer a according to the present invention.
I got The weight of the dried polymer a was 18.8 parts by weight.

【0041】(バインダー組成物の製造)このようにし
て得たポリマーaを、ホモジナイザーを用いて、NMP
に分散させ、ゴポリマーa 15重量部(固形分重
量)、NMP85重量部のバインダー組成物Aを得た。 (負極の製造)カーボン(ロンザ社製「KS−15」/
グラファイト系カーボン)95重量部にポリマーaを
2.5重量部(固形分重量)となるように、先に得たバ
インダー組成物Aを加え、十分に混合して負極用スラリ
ーを得た。このスラリーを幅8cm、長さ20cm、厚
さ18μmの銅箔に塗布、乾燥し、得られたフィルムを
ロールプレスして厚さ25μmの負極電極Aを得た。
(Production of Binder Composition) The polymer a thus obtained was subjected to NMP using a homogenizer.
To obtain a binder composition A having 15 parts by weight (solid content weight) of gopolymer a and 85 parts by weight of NMP. (Production of negative electrode) Carbon (“KS-15” manufactured by Lonza) /
The binder composition A obtained above was added to 95 parts by weight of graphite-based carbon) and 2.5 parts by weight (solid content weight) of the polymer a, and mixed well to obtain a negative electrode slurry. This slurry was applied to a copper foil having a width of 8 cm, a length of 20 cm and a thickness of 18 μm, dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a negative electrode A having a thickness of 25 μm.

【0042】(正極の製造)コバルト酸リチウム94重
量部に、ポリマーaを3重量部(固形分重量)となるよ
うに先に得たバインダー組成物Aを加え、更にアセチレ
ンブラック3重量部、NMP 50重量部を加えて、十
分に混合して正極用スラリーを得た。このスラリーを幅
8cm、長さ20cm、厚さ18μmのアルミニウム箔
に塗布、乾燥し、得られたフィルムをロールプレスして
厚さ55μmの正極電極Aを得た。
(Production of positive electrode) To 94 parts by weight of lithium cobaltate, 3 parts by weight (solid content weight) of polymer a and the previously obtained binder composition A were added, and 3 parts by weight of acetylene black and NMP were further added. 50 parts by weight were added and mixed well to obtain a positive electrode slurry. This slurry was applied to an aluminum foil having a width of 8 cm, a length of 20 cm, and a thickness of 18 μm, dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a positive electrode A having a thickness of 55 μm.

【0043】(電池の製造)先に得た各電極を2cm2
の正方形に切断し、厚さ25μmのポリプロピレン製セ
パレーターを挟み、これを、エチレンカーボネートとジ
エチルカーボネートの1:1(体積比)混合液にLiP
6を1mol/リットルの濃度となるように溶解させ
た電解液中に入れた電池20セルを作製した。
(Manufacture of Battery) Each electrode obtained above was placed in 2 cm 2
, And a polypropylene separator having a thickness of 25 μm is interposed therebetween. This is mixed with a 1: 1 (volume ratio) mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate by LiP.
20 cells of a battery were prepared in which an electrolyte was prepared by dissolving F 6 at a concentration of 1 mol / liter.

【0044】(電池性能の評価)電気容量の測定は、2
0セルの電池をそれぞれ定電流法(電流密度:0.1m
A/cm2)で、4.0Vに充電し3.0Vまで放電す
る充放電を繰り返し、電気容量を測定した。その平均値
を評価結果とした。この結果、放電容量は、5サイクル
終了時で215mAh/g、10サイクル終了時で21
0mAh/g、50サイクルで203mAh/gと電気
容量の低下は極めて少ないものであった。
(Evaluation of Battery Performance)
Each of the 0-cell batteries was subjected to the constant current method (current density: 0.1 m
(A / cm 2 ), charging and discharging were repeated to charge to 4.0 V and discharge to 3.0 V, and the electric capacity was measured. The average value was used as the evaluation result. As a result, the discharge capacity was 215 mAh / g at the end of 5 cycles and 21 mAh / g at the end of 10 cycles.
At 0 mAh / g, 203 mAh / g in 50 cycles, the decrease in electric capacity was extremely small.

【0045】実施例2 (ゴムの製造)撹拌機付き50Kgf/cm2耐圧オー
トクレーブに、1,3−ブタジエン340重量部、スチ
レン200重量部、イタコン酸20重量部、メタクリル
酸メチル20重量部、アクリロニトリル20重量部、架
橋剤としてジビニルベンゼン5重量部、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム25重量部、イオン交換水15
00重量部、重合開始剤としてアゾビスブチロニトリル
15重量部を入れ、十分撹拌した後、80℃に加温し重
合した。モノマー消費量98%となった時、更にメタク
リル酸メチル200重量部、スチレン150重量部、イ
タコン酸10重量部、ジビニルベンゼン5重量部、イオ
ン交換水200重量部を加え、十分に混合し、重合さ
せ、モノマー消費量が99.8%になった時点で冷却し
反応を止め、ゴム粒子bのラテックスを得た。得られた
ゴム粒子bのラテックス100重量部にNMP1000
重量部を加え、エバポレーターを用いて80℃減圧下で
水を留去し、水分量100ppmのゴム粒子bのNMP
分散体(固形分濃度5.5wt%)を得た。
Example 2 (Production of Rubber) In a 50 kgf / cm 2 pressure-resistant autoclave equipped with a stirrer, 340 parts by weight of 1,3-butadiene, 200 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of itaconic acid, 20 parts by weight of methyl methacrylate, and acrylonitrile 20 Parts by weight, 5 parts by weight of divinylbenzene as a crosslinking agent, 25 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate, 15 parts of ion-exchanged water
After adding 00 parts by weight and 15 parts by weight of azobisbutyronitrile as a polymerization initiator, the mixture was sufficiently stirred and heated to 80 ° C. to carry out polymerization. When the monomer consumption reaches 98%, further add 200 parts by weight of methyl methacrylate, 150 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of itaconic acid, 5 parts by weight of divinylbenzene, and 200 parts by weight of ion-exchanged water, mix well, and polymerize. When the monomer consumption reached 99.8%, the reaction was stopped by cooling to obtain a latex of rubber particles b. NMP1000 is added to 100 parts by weight of the latex of the obtained rubber particles b.
Water was distilled off under reduced pressure at 80 ° C. using an evaporator, and NMP of rubber particles b having a water content of 100 ppm was added.
A dispersion (solid content: 5.5 wt%) was obtained.

【0046】(反応)ゴム粒子bのNMP分散体100
重量部(固形分5.5重量部)を反応容器に入れ、ヒド
ロキシエチルセルロースの2wt%NMP溶液200重
量部を加えて、40℃で6時間攪拌した。次いで、攪拌
しながら濃硫酸1重量部を加えた後80℃に加温し、1
2時間反応させた。室温に冷却した後、LiOHの5w
t%水溶液で中和した。析出した固形分を、ろ別し、水
洗後乾燥して本発明に係わるポリマーbを得た。乾燥し
たポリマーbの重量は、9.1重量部であった。
(Reaction) NMP dispersion 100 of rubber particles b
In a reaction vessel, 200 parts by weight of a 2 wt% NMP solution of hydroxyethyl cellulose was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 6 hours. Next, 1 part by weight of concentrated sulfuric acid was added with stirring, and the mixture was heated to 80 ° C.
The reaction was performed for 2 hours. After cooling to room temperature, LiOH 5w
Neutralized with a t% aqueous solution. The precipitated solid was separated by filtration, washed with water and dried to obtain a polymer b according to the present invention. The weight of the dried polymer b was 9.1 parts by weight.

【0047】(バインダー組成物の製造)得られたポリ
マーb50重量部をNMP500重量部中にホモジナイ
ザーで分散させ、バインダー組成物Bをえた。
(Production of Binder Composition) 50 parts by weight of the obtained polymer b was dispersed in 500 parts by weight of NMP with a homogenizer to obtain a binder composition B.

【0048】(負極の製造)カーボン(ロンザ社製「K
S−15」)96重量部に、固形分4重量部となるよう
に、先に得たバインダー組成物Bを加え、十分に混合
し、負極用スラリーを得た。このスラリーを幅8cm、
長さ20cm、厚さ18μmの銅箔に塗布、乾燥し、得
られたフィルムをロールプレスして厚さ25μmの負極
電極Bを得た。
(Production of Negative Electrode) Carbon (Lonza “K
S-15 ") The previously obtained binder composition B was added to 96 parts by weight to a solid content of 4 parts by weight, and mixed well to obtain a negative electrode slurry. This slurry is 8 cm wide,
The film was applied to a copper foil having a length of 20 cm and a thickness of 18 μm and dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a negative electrode B having a thickness of 25 μm.

【0049】(正極の製造)コバルト酸リチウム92重
量部に、固形分4重量部となるように先に得たバインダ
ー組成物Bを加え、更にアセチレンブラック5重量部、
NMP50重量部を加えて、十分に混合して正極用スラ
リーを得た。このスラリーを幅8cm、長さ20cm、
厚さ18μmのアルミニウム箔に塗布、乾燥し、得られ
たフィルムをロールプレスして厚さ55μmの正極電極
Bを得た。
(Production of positive electrode) To 92 parts by weight of lithium cobaltate, the binder composition B obtained above was added so as to have a solid content of 4 parts by weight, and 5 parts by weight of acetylene black was further added.
NMP (50 parts by weight) was added and mixed well to obtain a positive electrode slurry. This slurry was 8 cm wide, 20 cm long,
The film was applied to an aluminum foil having a thickness of 18 μm and dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a positive electrode B having a thickness of 55 μm.

【0050】(電池の製造)負極電極B、正極電極Bを
用い、実施例1と同様にして電池を作製した。
(Production of Battery) A battery was produced in the same manner as in Example 1 using the negative electrode B and the positive electrode B.

【0051】(電池性能の評価)実施例1と同様の方法
によって電気容量の測定した。この結果、放電容量は、
5サイクル終了時で240mAh/g、10サイクル終
了時で235mAh/g、50サイクルで232mAh
/gと電気容量の低下は極めて少ないものであった。
(Evaluation of Battery Performance) The electric capacity was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the discharge capacity is
240 mAh / g after 5 cycles, 235 mAh / g after 10 cycles, 232 mAh after 50 cycles
/ G and the decrease in electric capacity was extremely small.

【0052】実施例3 (負極の製造)カーボン(ロンザ社製「KS−15」)
92重量部に、実施例1で得たポリマーa 5重量部
(固形分重量)となるように、実施例1で得たバインダ
ー組成物Aを加え、更に、カルボキシメチルセルロース
1重量%NMP分散液を固形分1.5重量部となるよう
に加え、十分に混合して負極用スラリーを得た。このス
ラリーを幅8cm、長さ20cm、厚さ18μmの銅箔
に塗布、乾燥し、得られたフィルムをロールプレスして
厚さ25μmの負極電極Cを得た。
Example 3 (Production of negative electrode) Carbon ("KS-15" manufactured by Lonza)
To 92 parts by weight of the binder composition A obtained in Example 1 was added 5 parts by weight (solid content weight) of the polymer a obtained in Example 1 and further, 1% by weight carboxymethyl cellulose NMP dispersion was added. A solid content of 1.5 parts by weight was added and mixed well to obtain a negative electrode slurry. This slurry was applied to a copper foil having a width of 8 cm, a length of 20 cm and a thickness of 18 μm, dried, and the obtained film was roll-pressed to obtain a negative electrode C having a thickness of 25 μm.

【0053】(電池の製造と性能の評価)得られた負極
電極C、正極電極は実施例1の正極電極Aを用い、実施
例1と同様に電池を作製し、電池性能を評価した。この
結果、放電容量は、5サイクル終了時で233mAh/
g、10サイクル終了時で230mAh/g、50サイ
クルで225mAh/gと電気容量の低下は極めて少な
いものであった。
(Production of Battery and Evaluation of Performance) Using the obtained negative electrode C and positive electrode A as the positive electrode A of Example 1, a battery was prepared in the same manner as in Example 1, and the battery performance was evaluated. As a result, the discharge capacity was 233 mAh /
g, 230 mAh / g at the end of 10 cycles, and 225 mAh / g at 50 cycles, and the decrease in electric capacity was extremely small.

【0054】実施例4 (ゴムの製造)撹拌機付き50Kgf/cm2耐圧オー
トクレーブに、ブタジエン240重量部、スチレン12
0重量部、トルエン2700重量部、重合開始剤として
n−ブチルリチウムの0.1mol/lトルエン溶液1
0重量部を入れ、60℃で重合した。モノマー消費量9
0%となった時点で、エチレンオキサイドガスを導入し
た。メタノールで反応を停止した後、冷却し、末端に水
酸基を有するスチレンーブタジエン共重合体のトルエン
溶液を得た。このゴムの分子量は、Mw=49000、
Mn=44000であった。(ポリスチレン換算、TH
F溶媒のGPCにての測定値)
Example 4 (Production of rubber) In a 50 kgf / cm2 pressure-resistant autoclave equipped with a stirrer, 240 parts by weight of butadiene and 12 parts of styrene were added.
0 parts by weight, 2700 parts by weight of toluene, 0.1 mol / l toluene solution of n-butyllithium 1 as a polymerization initiator
0 parts by weight were added and polymerization was carried out at 60 ° C. Monomer consumption 9
At the time when it became 0%, ethylene oxide gas was introduced. After stopping the reaction with methanol, the mixture was cooled to obtain a toluene solution of a styrene-butadiene copolymer having a hydroxyl group at a terminal. The molecular weight of this rubber is Mw = 49000,
Mn = 44000. (Polystyrene equivalent, TH
GPC measurement of F solvent)

【0055】(反応)上記のトルエン溶液50重量部
(固形分5重量部)に、過酸化水素水10重量部を加
え、30℃で3時間攪拌し、末端の水酸基を酸化しカル
ボキシル基を導入した。水相を分離した後、ヒドロキシ
エチルセルロースの5wt%NMP溶液200重量部を
加え、室温で2時間攪拌する。次いで80℃に加温した
後、濃硫酸1重量部を加え、16時間強攪拌した。室温
に冷却した後、LiOHの5wt%水溶液で中和する。
析出した固形分をろ別する。次いで、固形分を水洗後、
ポリマーdを得た。乾燥したポリマーdの重量は、13
重量部であった。実施例1と同様に処理し、ポリマーd
のNMP溶液(バインダー組成物D)を得た。。
(Reaction) To 50 parts by weight of the above toluene solution (5 parts by weight of solid content), 10 parts by weight of hydrogen peroxide solution was added, and the mixture was stirred at 30 ° C. for 3 hours to oxidize the terminal hydroxyl groups and introduce carboxyl groups. did. After separating the aqueous phase, 200 parts by weight of a 5 wt% NMP solution of hydroxyethyl cellulose is added, and the mixture is stirred at room temperature for 2 hours. Next, after heating to 80 ° C., 1 part by weight of concentrated sulfuric acid was added, and the mixture was vigorously stirred for 16 hours. After cooling to room temperature, it is neutralized with a 5 wt% aqueous solution of LiOH.
The precipitated solid is filtered off. Then, after washing the solid content with water,
Polymer d was obtained. The weight of the dried polymer d is 13
Parts by weight. Treated in the same manner as in Example 1,
NMP solution (binder composition D) was obtained. .

【0056】(電池の製造と性能の評価)実施例1と同
様に、バインダー組成物Dを用いて電池特性を測定し
た。この結果、放電容量は、5サイクル終了時で230
mAh/g、10サイクル終了時で228mAh/g、
50サイクルで218mAh/gと電気容量の低下は極
めて少ないものであった。
(Manufacture of Battery and Evaluation of Performance) In the same manner as in Example 1, the battery characteristics were measured using the binder composition D. As a result, the discharge capacity was 230 at the end of 5 cycles.
mAh / g, 228 mAh / g at the end of 10 cycles,
The decrease in electric capacity was extremely small at 218 mAh / g in 50 cycles.

【0057】比較例1 (電池の製造と性能の評価)ヒドロキシエチルセルロー
ス2wt%NMP溶液をバインダー組成物として、実施
例1と同様に電池特性を評価した。その結果、電池容量
は5サイクル終了時で185mAh/g、10サイクル
終了時で170mAh/g、50サイクル終了時では3
1mAh/gと、初期容量は高い値であったが、繰り返
しの充放電のサイクル数が30サイクル以降では極めて
激しい容量低下が認められた。
Comparative Example 1 (Evaluation of Battery Production and Performance) Battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1, except that a 2 wt% NMP solution of hydroxyethyl cellulose was used as a binder composition. As a result, the battery capacity was 185 mAh / g at the end of 5 cycles, 170 mAh / g at the end of 10 cycles, and 3 mA at the end of 50 cycles.
Although the initial capacity was 1 mAh / g, which was a high value, an extremely severe decrease in capacity was recognized after the number of repeated charge / discharge cycles was 30 or more.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01M 4/02 H01M 4/02 B 4/62 4/62 Z 10/40 10/40 Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01M 4/02 H01M 4/02 B 4/62 4/62 Z 10/40 10/40 Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下式(1)記載の繰り返し構造単位を含
有するセルロース系化合物またはこれらのアンモニウム
塩もしくはアルカリ金属塩を含む化合物と、水酸基と反
応してエステル結合しうる官能基を有するゴムとを反応
させて得られるポリマー。 【化1】 (式(1)中、Rは、それぞれ独立して水素原子、直
鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、或いは、カルボキ
シル基、水酸基、またはアルコキシ基で置換された直鎖
もしくは分岐のアルキル基であり、少なくともひとつは
水素原子である。)
1. A cellulose compound containing a repeating structural unit represented by the following formula (1) or a compound containing an ammonium salt or an alkali metal salt thereof, and a rubber having a functional group capable of forming an ester bond by reacting with a hydroxyl group. A polymer obtained by reacting Embedded image (In the formula (1), each R is independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group, or a linear or branched alkyl group substituted with a carboxyl group, a hydroxyl group, or an alkoxy group. , At least one of which is a hydrogen atom.)
【請求項2】 請求項1記載のポリマーを含有する電池
用バインダー。
2. A battery binder comprising the polymer according to claim 1.
【請求項3】 請求項2記載の電池用バインダーを用い
て製造された電極。
3. An electrode manufactured using the battery binder according to claim 2.
【請求項4】 請求項3記載の電極を含有するリチウム
二次電池。
4. A lithium secondary battery containing the electrode according to claim 3.
JP9101015A 1997-04-03 1997-04-03 Polymer, battery binder made therefrom, electrode and lithium secondary battery Pending JPH10279608A (en)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001176557A (en) * 1999-12-20 2001-06-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Non-aqueous electrolyte secondary battery
US6773838B2 (en) 2000-09-04 2004-08-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and negative electrode for the same
JP2004273281A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Hitachi Maxell Ltd Nonaqueous secondary battery
WO2011145419A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 昭和電工株式会社 Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
WO2012073678A1 (en) 2010-11-29 2012-06-07 Jsr株式会社 Binder composition for batteries, slurry for battery electrodes, solid electrolyte composition, electrodes, and all-solid-state batteries
WO2013069280A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Necエナジーデバイス株式会社 Electrode for lithium ion secondary cell, method for producing same, and lithium ion secondary cell
WO2013124950A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 日立ビークルエナジー株式会社 Lithium ion battery
CN117167484A (en) * 2023-08-31 2023-12-05 广东东方管业有限公司 Dynamic sealing rubber ring and preparation method and application thereof

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001176557A (en) * 1999-12-20 2001-06-29 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Non-aqueous electrolyte secondary battery
US6773838B2 (en) 2000-09-04 2004-08-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and negative electrode for the same
US7147964B2 (en) 2000-09-04 2006-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and negative electrode for the same
US7150937B2 (en) 2000-09-04 2006-12-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery and negative electrode for the same
JP2004273281A (en) * 2003-03-10 2004-09-30 Hitachi Maxell Ltd Nonaqueous secondary battery
US9147882B2 (en) 2010-05-19 2015-09-29 Showa Denko K. K. Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
KR101504812B1 (en) * 2010-05-19 2015-03-20 쇼와 덴코 가부시키가이샤 Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
WO2011145419A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 昭和電工株式会社 Binder for lithium ion secondary battery electrode, slurry obtained using the binder for electrode, electrode obtained using the slurry, and lithium ion secondary battery using the electrode
WO2012073678A1 (en) 2010-11-29 2012-06-07 Jsr株式会社 Binder composition for batteries, slurry for battery electrodes, solid electrolyte composition, electrodes, and all-solid-state batteries
US9172092B2 (en) 2010-11-29 2015-10-27 Jsr Corporation Binder composition for batteries, slurry for battery electrodes, solid electrolyte composition, electrode, and all-solid-state battery
WO2013069280A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 Necエナジーデバイス株式会社 Electrode for lithium ion secondary cell, method for producing same, and lithium ion secondary cell
JPWO2013069280A1 (en) * 2011-11-09 2015-04-02 Necエナジーデバイス株式会社 ELECTRODE FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERY, ITS MANUFACTURING METHOD, AND LITHIUM ION SECONDARY BATTERY
US9356280B2 (en) 2011-11-09 2016-05-31 Nec Energy Devices, Ltd. Lithium ion secondary battery electrode, method of manufacturing the same, and lithium ion secondary battery
WO2013124950A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 日立ビークルエナジー株式会社 Lithium ion battery
JPWO2013124950A1 (en) * 2012-02-20 2015-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Lithium ion battery
CN117167484A (en) * 2023-08-31 2023-12-05 广东东方管业有限公司 Dynamic sealing rubber ring and preparation method and application thereof
CN117167484B (en) * 2023-08-31 2024-03-19 广东东方管业有限公司 Dynamic sealing rubber ring and preparation method and application thereof

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