JPH11283630A - Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery - Google Patents
Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and batteryInfo
- Publication number
- JPH11283630A JPH11283630A JP10102179A JP10217998A JPH11283630A JP H11283630 A JPH11283630 A JP H11283630A JP 10102179 A JP10102179 A JP 10102179A JP 10217998 A JP10217998 A JP 10217998A JP H11283630 A JPH11283630 A JP H11283630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- active material
- slurry
- polymer
- battery
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池の電極用スラリー、バインダー組成物、電極、及
び電池に関する。The present invention relates to a slurry for an electrode of a lithium ion secondary battery, a binder composition, an electrode, and a battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ノート型パソコンや携帯電話の普
及が著しい。そしてこれ等の電源に用いられている二次
電池には、リチウムイオン二次電池が多用されている。
ところで、こうしたノート型パソコンや携帯電話は、小
型化、うす型化、軽量化、高性能化が急速に進んでい
る。これに伴いリチウムイオン二次電池に対しても、一
層の電池の小型化、うす型化、軽量化、高性能化が要求
されており、更に低コスト化が強く求められている。こ
うしたことから、リチウムイオン二次電池(以下、単に
電池ということがある)の改良ニーズに対して、電池の
材料の改良、電池の製造方法の改良、電池構造の改良
等、あらゆる角度からの改良が進められている。2. Description of the Related Art In recent years, notebook personal computers and mobile phones have been widely used. As the secondary batteries used for these power supplies, lithium ion secondary batteries are frequently used.
By the way, these notebook computers and mobile phones are rapidly becoming smaller, thinner, lighter, and more sophisticated. Along with this, there is a demand for further reduction in size, thinner, lighter, and higher performance of lithium ion secondary batteries, and further reduction in cost is strongly demanded. For these reasons, in response to the need for improvement of lithium ion secondary batteries (hereinafter sometimes simply referred to as batteries), improvements from all angles, such as improvements in battery materials, battery manufacturing methods, and battery structures, have been made. Is being promoted.
【0003】ところで、リチウムイオン二次電池の電極
(以下、単に電極ということがある)は、通常、アルミ
ニウム、銅、ニッケル、チタン、ステンレスなどの金属
よりなる集電体に、粉末状の活物質、バインダー、液状
物質、及び必要に応じて導電性カーボン等の各種の添加
物を含有するスラリー(以下、単にスラリーということ
がある)を塗布し、液状物質を乾燥除去して活物質層を
形成させて製造される。製造された電極は更にセパレー
ターと組み合わされて、折り曲げられたり、細く緻密に
捲回されたりした後、外装缶に挿入され、電解液が加え
られて電池が製造される。電極(正極及び負極)の性能
は、電池性能上、最も重要な要素の1つであり、電池の
小型化、うす型化、軽量化、高性能化、及び低コスト化
に、大きく影響する。[0003] By the way, an electrode of a lithium ion secondary battery (hereinafter sometimes simply referred to as an "electrode") is usually formed by adding a powdered active material to a current collector made of a metal such as aluminum, copper, nickel, titanium or stainless steel. A slurry containing a binder, a liquid material, and various additives such as conductive carbon as needed (hereinafter, may be simply referred to as a slurry) is applied, and the liquid material is dried and removed to form an active material layer. It is manufactured. The manufactured electrode is further combined with a separator, bent or finely wound, inserted into an outer can, and added with an electrolytic solution to manufacture a battery. The performance of the electrodes (the positive electrode and the negative electrode) is one of the most important factors in battery performance, and greatly affects the miniaturization, thinning, weight reduction, high performance, and low cost of the battery.
【0004】従って、従来より電極を構成する材料、例
えば集電体、活物質、バインダー、あるいは導電性カー
ボン等のその他の添加物等の開発や改良が活発に進めら
れている。ところで、電極の性能は、電極を構成する材
料の開発や改良によって、大きく向上することはもちろ
んであるが、電極を製造する工程で得られるスラリーの
性状によっても電極の性能は大きく影響する。すなわ
ち、スラリーの性状が悪いと集電体に活物質が均一に塗
布されなかったり、活物質どうしの結着性(以下、単に
結着性ということがある)や、集電体と活物質との接着
性(以下、単に接着性ということがある)が悪かった
り、あるいは集電体にスラリーを塗布した後のスラリー
中の液状物質(例えば、水に分散されたバインダーと活
物質とを含むラテックス系スラリーでは、水が液状物質
となる)を乾燥除去する工程(以下、単に乾燥工程とい
うことがある)での乾燥が不均一であったり、不充分で
あったり、あるいは乾燥工程後にバインダーが電極表面
に凝集したり、電極表面が平滑でなくなったりして、い
ずれの場合でも、こうした現象は電極の性能を非常に低
下せしめる。スラリーの性状が悪いとは、スラリー中の
活物質の分散が不均一であったり、スラリーを数時間か
ら数日間保存しておくと、二層分離したり、ゲル化した
りして保存安定性が悪かったり、集電体にスラリーを塗
布したときに均一な塗布ができなかったり、あるいは均
一な塗布ができても、乾燥工程で電極の活物質層が不均
一となる様な状態である。[0004] Therefore, the development and improvement of materials constituting electrodes, for example, current collectors, active materials, binders, and other additives such as conductive carbon have been actively promoted. By the way, the performance of the electrode is, of course, greatly improved by the development and improvement of the material constituting the electrode, but the performance of the electrode is greatly affected also by the properties of the slurry obtained in the process of manufacturing the electrode. That is, if the properties of the slurry are poor, the active material is not uniformly applied to the current collector, the binding between the active materials (hereinafter sometimes simply referred to as binding), and the Adhesion (hereinafter simply referred to as adhesion) is poor, or a liquid substance in the slurry after applying the slurry to the current collector (for example, a latex containing a binder dispersed in water and an active material) In a system-based slurry, the drying in the step of drying and removing water (which becomes a liquid substance) (hereinafter, sometimes simply referred to as a drying step) is not uniform or inadequate, or after the drying step, the binder is used as an electrode. In either case, such as agglomeration on the surface or the electrode surface becoming less smooth, this phenomenon greatly degrades the performance of the electrode. Poor slurry properties mean that the active material in the slurry is not evenly dispersed, or if the slurry is stored for several hours to several days, the two layers separate or gel, resulting in poor storage stability. Even if the slurry is bad, uniform application cannot be performed when the slurry is applied to the current collector, or even application can be performed, the active material layer of the electrode becomes uneven in the drying step.
【0005】一方、本発明の優れた性状のスラリーと
は、スラリーが均一に分散されており長期間の保存安定
性に優れており、集電体への塗布が均一であり、更に乾
燥後の電極の活物質層が均一であるスラリーである。こ
のように電極の性能向上は、電極を構成する物質の開発
や改良と同時に、良好な性状のスラリーを開発すること
も重要である。従来より、電極の性能向上の検討は、主
に電極を構成する物質の開発や改良が中心であり、良好
な性状のスラリーの開発に注目した発明は少く、更に乾
燥工程で蒸発除去される液状物質に関する研究は不十分
であり、必ずしも電極製造が容易ではなく、良好な充放
電特性を有する電極が効率よく得ることは困難であっ
た。On the other hand, the slurry having excellent properties according to the present invention means that the slurry is uniformly dispersed, has excellent long-term storage stability, is uniformly applied to a current collector, and further has a property after drying. This is a slurry in which the active material layer of the electrode is uniform. As described above, in order to improve the performance of the electrode, it is important to develop a slurry having good properties at the same time as the development and improvement of the substance constituting the electrode. Conventionally, studies on improving the performance of electrodes have mainly focused on the development and improvement of the materials that make up the electrodes, and few inventions have focused on the development of slurries with good properties. Research on substances has been inadequate, and electrode production has not always been easy, and it has been difficult to efficiently obtain electrodes having good charge / discharge characteristics.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、良好な
塗布性を有する電極製造用スラリーを得るべく鋭意検討
を行った結果、水を媒体とした従来のラテックス系スラ
リーに、沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合物を
加えると、電極及び電池の性能を大きく向上することを
見出し、本発明を完成するに至った。The present inventors have conducted intensive studies to obtain a slurry for producing an electrode having good coating properties. As a result, the conventional latex-based slurry using water as a medium has a boiling point of 50%. It has been found that the performance of the electrode and the battery is greatly improved by adding an oxygen-containing organic compound at a temperature of from 350C to 350C, and the present invention has been completed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、第一に炭素質物質及び/または複合金属酸化物より
なる活物質、ゲル含量が50%以上のポリマー、及び水
と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合物とを含む
液状物質を含有するリチウムイオン二次電池電極用スラ
リーが提供され、第二にゲル含量が50%以上のポリマ
ー、及び水と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合
物とを含む液状物質を含有するリチウムイオン二次電池
電極用バインダー組成物が提供され、更に当該スラリー
またはバインダー組成物を用いたリチウムイオン二次電
池用電極が提供され、当該電極を含有するリチウムイオ
ン二次電池が提供される。Thus, according to the present invention, first, an active material comprising a carbonaceous material and / or a composite metal oxide, a polymer having a gel content of 50% or more, and water and a boiling point of 50 ° C. Provided is a slurry for a lithium ion secondary battery electrode containing a liquid material containing an oxygen-containing organic compound having a gel content of not less than 50% and water and a boiling point of not less than 50 ° C to 350 ° C. A binder composition for a lithium ion secondary battery electrode containing a liquid material containing the oxygen-containing organic compound of the present invention is provided, and an electrode for a lithium ion secondary battery using the slurry or the binder composition is further provided. And a lithium ion secondary battery containing the same.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】1.スラリー 本発明のスラリーは、少くとも炭素質物質及び/または
複合金属酸化物よりなる活物質、ゲル含量が50%以上
のポリマーを含有するバインダー、及び水と沸点が50
℃〜350℃の含酸素有機化合物とを液状物質として含
有し、更に必要に応じて導電性カーボン等のその他の添
加物を含有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Slurry The slurry of the present invention comprises at least an active material composed of a carbonaceous material and / or a composite metal oxide, a binder containing a polymer having a gel content of 50% or more, and water and a boiling point of 50%.
It contains an oxygen-containing organic compound at a temperature of from 0 ° C to 350 ° C as a liquid substance, and further contains other additives such as conductive carbon as needed.
【0009】1−1.活物質 本発明のスラリーに用いられる活物質は、リチウムイオ
ンを吸蔵及び放出することができる物質であればいずれ
でもよいが、負極活物質としては各種の炭素質物質、金
属複合酸化物、等が挙げられ、正極活物質としては金属
複合酸化物、特にリチウム及び鉄、コバルト、ニッケ
ル、マンガンの少なくとも1種類以上の金属を含有する
金属複合酸化物等が挙げられる。1-1. Active Material The active material used in the slurry of the present invention may be any material as long as it can occlude and release lithium ions. Examples of the negative electrode active material include various carbonaceous materials and metal composite oxides. Examples of the positive electrode active material include metal composite oxides, in particular, metal composite oxides containing lithium and at least one metal of iron, cobalt, nickel, and manganese.
【0010】更に具体的に例示すれば、特に好ましい負
極活物質としては、アモルファスカーボン、グラファイ
ト、天然黒鉛、MCMB、ピッチ系炭素繊維、ポリアセ
ンなどの炭素質材料;AxMyOp(但し、AはLi、
MはCo、Ni、Al、Sn及び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、4.00≧y≧0.8
5、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などが例示さ
れる。More specifically, a particularly preferable negative electrode active material is a carbonaceous material such as amorphous carbon, graphite, natural graphite, MCMB, pitch-based carbon fiber, or polyacene; AxMyOp (where A is Li,
M represents at least one selected from Co, Ni, Al, Sn and Mn, O represents an oxygen atom, and x, y and z are 1.10 ≧ x ≧ 0.05 and 4.00 ≧ y ≧ 0. 8
5, 5.00 ≧ z ≧ 1.5. ) And other metal oxides.
【0011】また、特に好ましい正極活物質としては、
LixMO2(但し、Mは1種以上の遷移金属、好まし
くはCo、MnまたはNiの少なくとも一種を表し、
1.10>x>0.05である)、または、LixM2
O4(但し、Mは1種以上の遷移金属、好ましくはMn
を表し、1.10>x>0.05である)を含んだ活物
質が挙げられ、例えばLiCoO2、LiNiO2、Li
xNiyCo(1-y)O2(但し、1.10>x>0.0
5、1>y>0)、LiMn2O4で表される複合酸化物
等が挙げられる。スラリー、特に正極スラリーには活物
質、バインダー、及び液状物質の他に導電性カーボンを
添加する場合が多い。この導電性カーボンとしては、カ
ーボンブラック、グラファイト等が用いられる。Further, particularly preferred cathode active materials include:
LixMO 2 (where M represents one or more transition metals, preferably at least one of Co, Mn or Ni,
1.10>x> 0.05) or LixM 2
O 4 (where M is one or more transition metals, preferably Mn
And 1.10>x> 0.05), for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , and Li
xNiyCo (1-y) O 2 (However, 1.10>x> 0.0
5, 1>y> 0), and a composite oxide represented by LiMn 2 O 4 . In many cases, conductive carbon is added to a slurry, particularly a positive electrode slurry, in addition to an active material, a binder, and a liquid material. As the conductive carbon, carbon black, graphite, or the like is used.
【0012】1−2.バインダー 本発明のスラリーに用いられるバインダーは、少くとも
ゲル含量が50%以上のポリマーを含有するものであ
り、スラリー中では、このポリマーの大部分または全部
が、球形まは不定形な粒子状でスラリー中に分散してい
る。本発明にかかわるゲル含量が50%以上のポリマー
(以下、単にポリマーということがある)は、あらかじ
め水あるいは水と以下に詳述する含酸素有機化合物より
なる液状物質に分散せしめ、これを用いることが好まし
い。本発明のバインダーとなるポリマーの形状は、水に
分散させた状態でポリマーが球形、または不定形の0.
005〜100μmの粒子状になっている。1-2. Binder The binder used in the slurry of the present invention contains at least a polymer having a gel content of 50% or more. In the slurry, most or all of the polymer is in the form of spherical or amorphous particles. Dispersed in slurry. A polymer having a gel content of 50% or more according to the present invention (hereinafter, may be simply referred to as a polymer) is dispersed in water or a liquid material composed of water and an oxygen-containing organic compound described in detail below, and used. Is preferred. The shape of the polymer serving as the binder of the present invention may be spherical or amorphous when the polymer is dispersed in water.
It is in the form of particles of 005 to 100 μm.
【0013】本発明のバインダーとなる好ましいポリマ
ーとしては、ジエン系ポリマー、オレフィン系ポリマ
ー、スチレン系ポリマー、アクリレート系ポリマー、ポ
リアミド系あるいはポリイミド系ポリマー、エステル系
ポリマー、セルロース系ポリマー等が挙げられ、具体的
には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソプレン−
イソブチレン共重合体、天然ゴム、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、
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−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、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、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、アクリロニトリル−1,3−ブ
タジエン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合
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−フマル酸共重合体などのジエン系ポリマー;
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エ
チレン系アイオノマー、ポリビニルアルコール、酢酸ビ
ニル重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩
素化ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸、クロロスルホン化ポリエチレ
ンなどオレフィン系ポリマー;スチレン−エチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−プロピレン
共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、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、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などのスチレン系ポリマー;ポリメ
チルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエ
チルアクリレート、ポリブチルアクリレート、アクリレ
ート−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アク
リレート系ポリマー;ポリアミド6、ポリアミド66、
ポリアミド11、ポリアミド12、芳香族ポリアミド、
ポリイミドなどのポリアミド系又はポリイミド系ポリマ
ー;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのエステル縮合系ポリマー;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
ス等のセルロース化合物(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);スチレン−ブタジエン
ブロック共重合体、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・ブロック共重合体等のブロック共重合体;その
他メチルメタクリレート重合体などが挙げられる。ま
た、これらのポリマーは単独でも、2種類以上を混合し
て用いてもよい。Preferred polymers which can be used as the binder of the present invention include diene polymers, olefin polymers, styrene polymers, acrylate polymers, polyamide or polyimide polymers, ester polymers, cellulose polymers and the like. Specifically, polybutadiene, polyisoprene, isoprene-
Isobutylene copolymer, natural rubber, styrene-1,3-
Butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer,
1,3-butadiene-isoprene-acrylonitrile copolymer, styrene-1,3-butadiene-isoprene copolymer, 1,3-butadiene-acrylonitrile 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, styrene-1,3
-Butadiene-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-1,3-butadiene-methacrylic acid-methyl methacrylate copolymer, styrene-1,3-butadiene-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer Diene polymers such as polymers, styrene-acrylonitrile-1,3-butadiene-methyl methacrylate-fumaric acid copolymer;
Ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, polystyrene, polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-based ionomer, polyvinyl alcohol, vinyl acetate polymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, Olefinic polymers such as chlorinated polyethylene, polyacrylonitrile, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, chlorosulfonated polyethylene; styrene-ethylene-butadiene copolymer, styrene-butadiene-propylene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene −
Styrene polymers such as n-butyl acrylate-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer, styrene-n-butyl acrylate-itaconic acid-methyl methacrylate-acrylonitrile copolymer; polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate Acrylate polymers such as polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, acrylate-acrylonitrile copolymer, 2-ethylhexyl acrylate-methyl acrylate-acrylic acid-methoxypolyethylene glycol monomethacrylate; polyamide 6, polyamide 66,
Polyamide 11, polyamide 12, aromatic polyamide,
Polyamide or polyimide polymers such as polyimide; ester condensation polymers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; cellulose compounds such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, ethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose and carboxyethylmethylcellulose (these ammonium salts thereof). Styrene-butadiene block copolymer, styrene-butadiene-styrene.
Block copolymers such as block copolymers, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymers, styrene-isoprene block copolymers, styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymers; and other methyl methacrylate polymers Coalescence and the like. These polymers may be used alone or in combination of two or more.
【0014】上述した具体例の中でも、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
重合体又は共重合体や、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が好ましいポリマーと
して挙げられ、さらにこれらのポリマーの粒子形状とな
ったものの外層に、(メタ)アクリル酸系モノマーや
(メタ)アクリル酸エステル系モノマーの単独重合体又
は共重合体、(メタ)アクリル酸系モノマーや(メタ)
アクリル酸エステル系モノマーと共重合可能なモノマー
との共重合体、などのポリマー層ができている複合ポリ
マー(コアシェル構造、複合構造、局在構造、だるま状
構造、いいだこ状構造、ラズベリー状構造、多粒子複合
構造などと言われる構造(「接着」34巻1号第13〜
23頁記載、特に第17頁記載の図6)を有するもの)
が特に好ましい例として挙げられる。本発明にかかわる
ポリマーは、スラリー中で大部分または全部が粒子状に
分散しておりその粒径(分散媒乾燥後、電子顕微鏡で1
00個の粒子の長径と短径とを測定し、その平均値をと
る)は、通常0.005〜100μm、好ましくは0.
01〜50μm、更に好ましくは0.05〜30μmで
ある。粒径が大きすぎるとバインダーとして使用する場
合に、活物質と接触しにくくなり、電極の内部抵抗が増
加する。小さすぎると必要なバインダーの量が多くなり
すぎ、活物質の表面を被覆してしまう。Among the specific examples described above, homopolymers or copolymers of conjugated diene monomers and (meth) acrylate monomers, and various copolymers of conjugated diene monomers and (meth) acrylate monomers, Copolymers and the like using polymerizable monomers are mentioned as preferable polymers. Further, the outer layer of the particles in the form of particles of these polymers has a single layer of (meth) acrylic acid monomer or (meth) acrylic acid ester monomer. Polymer or copolymer, (meth) acrylic acid monomer or (meth)
Composite polymers with a polymer layer, such as copolymers of acrylic acid monomers and copolymerizable monomers (core-shell structure, composite structure, localized structure, Daruma-like structure, weed-like structure, raspberry-like structure, Structures referred to as multi-particle composite structures ("Adhesion", Vol. 34, No. 1, No. 13-
(See FIG. 6) described on page 23, particularly on page 17.)
Is a particularly preferred example. Most or all of the polymer according to the present invention is dispersed in a slurry in the form of particles.
The major axis and the minor axis of the 00 particles are measured, and the average value thereof is determined) is usually 0.005 to 100 μm, preferably 0.1 to 100 μm.
The thickness is from 0.01 to 50 μm, and more preferably from 0.05 to 30 μm. If the particle size is too large, it becomes difficult to contact the active material when used as a binder, and the internal resistance of the electrode increases. If it is too small, the necessary amount of the binder becomes too large, and the surface of the active material is covered.
【0015】本発明で用いるポリマーのゲル含量は、通
常50%以上、好ましくは75%以上、より好ましくは
80%以上である。なお、本発明において、ゲル含量は
N−メチルピロリドン(以下、NMPということがあ
る)不溶分として算出され、具体的には1gのポリマー
を100℃で24時間乾燥させ、ポリマー乾燥重量を測
定後、このポリマーを25℃で、NMP 100gに2
4時間浸漬し、200メッシュのふるいにかけ、ふるい
の上に残留した固形物を乾燥させ、重量を測定し、(ふ
るい上の残留固形物乾燥重量/ポリマー乾燥重量)×1
00の計算式から算出した値である。ゲル含量が50%
より少ないと、スラリーの性状が悪くなる。The gel content of the polymer used in the present invention is usually at least 50%, preferably at least 75%, more preferably at least 80%. In the present invention, the gel content is calculated as an insoluble content of N-methylpyrrolidone (hereinafter, sometimes referred to as NMP). Specifically, 1 g of the polymer is dried at 100 ° C. for 24 hours, and the polymer dry weight is measured. At 25 ° C., 2 g of 100 g of NMP.
Dipped for 4 hours, sifted through a 200 mesh sieve, dried solids remaining on the sieve, weighed, (dry weight of residual solids on sieve / dry weight of polymer) × 1
It is a value calculated from the formula of 00. Gel content is 50%
If the amount is less, the properties of the slurry deteriorate.
【0016】上述したポリマーのゲル含量が50%未満
の場合には、架橋すればよい。架橋は熱、光、放射線、
電子線などによる自己架橋であってもよいし、架橋剤を
用いて架橋構造を導入するものであってもよく、またこ
れらの組み合わせであってもよい。When the gel content of the above-mentioned polymer is less than 50%, crosslinking may be performed. Crosslinking is performed by heat, light, radiation,
Self-crosslinking using an electron beam or the like may be used, a crosslinkable structure may be introduced using a crosslinking agent, or a combination thereof.
【0017】架橋剤としては、ベンゾイルペルオキシ
ド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオ
キシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−
ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘ
キシン−3,1,4−ビス(tert−ブチルペルオキ
シドジプロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、
tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−
3,2,5−トリメチル−2,5−ジ(tert−ブチ
ルペルオキシ)ヘキサン、tert−ブチルペルベンゾ
エート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、t
ert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチル
ペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピ
パレート、クミルペルピパレート、tert−ブチルペ
ルジエチルアセテートなどのパーオキサイド系架橋剤や
アゾビスイソブチロニトリル、ジメチルアゾイソブチレ
ートなどのアゾ化合物;エチレンジグリコールジメタク
リレート、ジエチレンジグリコールジメタクリレートな
どのジメタクリレート化合物;トリメチロールプロパン
トリメタクリレートなどのトリメタクリレート化合物;
ポリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチ
レングリコールジアクリレートなどのジアクリレート化
合物;トリメチロールプロパントリアクリレートなどの
トリアクリレート化合物;ジビニルベンゼンなどのジビ
ニル化合物;などの架橋性モノマー等が例示されるが、
エチレンジグリコールジメタクリレートなどのジメタク
リレート化合物やジビニルベンゼンなどのジビニル化合
物などの架橋性モノマーを用いるのが好ましい。As the crosslinking agent, benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-
Dimethyl-2,5-di (peroxidebenzoate) hexine-3,1,4-bis (tert-butylperoxidedipropyl) benzene, lauroyl peroxide,
tert-butyl peracetate, 2,5-dimethyl-
2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-
3,2,5-trimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, tert-butylperbenzoate, tert-butylperphenylacetate, t
Peroxide-based crosslinking agents such as tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl per-sec-octoate, tert-butyl perpiparate, cumyl perpiparate, tert-butyl perdiethyl acetate, and azobisisobutyronitrile; Azo compounds such as dimethylazoisobutyrate; dimethacrylate compounds such as ethylene diglycol dimethacrylate and diethylene diglycol dimethacrylate; trimethacrylate compounds such as trimethylolpropane trimethacrylate;
Diacrylate compounds such as polyethylene glycol diacrylate and 1,3-butylene glycol diacrylate; triacrylate compounds such as trimethylolpropane triacrylate; divinyl compounds such as divinylbenzene;
It is preferable to use a crosslinkable monomer such as a dimethacrylate compound such as ethylene diglycol dimethacrylate or a divinyl compound such as divinylbenzene.
【0018】架橋構造を持った塊状のポリマーとなった
場合は冷却しジェットミルなどで粉砕して用いてもよ
い。When a bulk polymer having a crosslinked structure is formed, it may be cooled and pulverized by a jet mill or the like before use.
【0019】本発明で使用されるポリマーは上述の如き
ポリマーの他、ゲル含量が50%以上のポリマーとして
フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体などの含
フッ素ポリマー;などが挙げられる。The polymer used in the present invention may be a polymer having a gel content of 50% or more, such as fluororubber, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-polymer. Fluoropolymers such as perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, polychlorotrifluoroethylene, and ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer; and the like.
【0020】本発明においては上述の如きゲル含量が5
0%以上のポリマーどうしを単独あるいは混合に使用し
てもよいが、水に溶解するポリマー(以下、水溶性ポリ
マーということがある)と組合せて用いることが好まし
い。水溶性ポリマーとしては、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、カルボキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシメ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース等のセルロース類の他、ポリビ
ニルアルコール、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ビニルアル
コール−ビニルブチラール−酢酸ビニル共重合体などの
ビニルアルコール系ポリマー等が好ましい水溶性ポリマ
ーとして例示される。この様な水溶性ポリマーと組合せ
る場合、ゲル含量が50%以上のポリマー100重量部
に対して、その他のポリマーは0.1重量部〜100重
量部好ましくは1重量部〜70重量部で用いると、スラ
リーの塗料性が向上する。In the present invention, the gel content as described above is 5
Although 0% or more of the polymers may be used alone or in a mixture, it is preferable to use them in combination with a water-soluble polymer (hereinafter sometimes referred to as a water-soluble polymer). Examples of the water-soluble polymer include celluloses such as carboxymethylcellulose, carboxyethylcellulose, ethylcellulose, carboxyethylmethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, polyvinyl alcohol, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol Preferred examples of the water-soluble polymer include copolymers and vinyl alcohol-based polymers such as vinyl alcohol-vinyl butyral-vinyl acetate copolymer. When combined with such a water-soluble polymer, the other polymer is used in an amount of 0.1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer having a gel content of 50% or more. This improves the paint properties of the slurry.
【0021】1−3.液状物質 本発明のスラリーに含有する液状物質は、水と常圧での
沸点が50℃〜350℃の含酸素化合物とを含むもので
あり、これ以外の化合物が少量(5重量%以下)混入し
ていてもよい。含酸素有機化合物の沸点がこの範囲にあ
れば、電極製造時の操作性に優れ、また均一な活物質層
を容易に得ることができる。また、本発明においては、
塗布性や電池性能の低下を起こさない範囲において水お
よび後に詳述する含酸素有機化合物以外の有機液状物質
を含有させることもできる。1-3. Liquid substance The liquid substance contained in the slurry of the present invention contains water and an oxygen-containing compound having a boiling point of 50 ° C. to 350 ° C. at normal pressure, and a small amount (5% by weight or less) of other compounds is mixed. It may be. When the boiling point of the oxygen-containing organic compound is within this range, the operability during electrode production is excellent, and a uniform active material layer can be easily obtained. In the present invention,
Water and an organic liquid substance other than the oxygen-containing organic compound described in detail below can be contained as long as the coatability and battery performance are not deteriorated.
【0022】本発明においては、上記の活物質、バイン
ダー、水及び以下に詳述する含酸素有機化合物が含有し
ていることによって、優れた性状のスラリーが得られ
る。本発明において、常圧での沸点が50〜350℃の
含酸素有機化合物の具体例としては、メタノール、エタ
ノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、
第二ブチルアルコール、アミルアルコール、イソアミル
アルコール、メチルイソブチルカルビノール、2−エチ
ルブタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサ
ノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリ
ルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコ
ール、グリセリンなどのアルコール性水酸基を有する化
合物;プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチ
ルエーテル、イソブチルエーテル、n−アミルエーテ
ル、イソアミルエーテル、メチルブチルエーテル、メチ
ルイソブチルエーテル、メチルn−アミルエーテル、メ
チルイソアミルエーテル、エチルプロピルエーテル、エ
チルイソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、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などの脂肪族飽和系エーテル
類;アリルエーテル、エチルアリルエーテルなどの脂肪
族不飽和系エーテル類;アニソール、フェネトール、フ
ェニルエーテル、ベンジルエーテルなどの芳香族エーテ
ル類;テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオ
キサンなどの環状エーテル類;エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテルなどのエチレングリコールエーテル類;ギ
酸、酢酸、無水酢酸、アクリル酸、クエン酸、プロピオ
ン酸、酪酸などのモノカルボン酸類;ギ酸ブチル、ギ酸
アミル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチ
ル、酢酸第二ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢
酸2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ブチ
ルシクロヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸
ブチル、プロピオン酸アミル、酪酸ブチル、炭酸ジエチ
ル、シュウ酸ジエチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸
ブチル、リン酸トリエチルなどの有機酸エステル類;ア
セトン、エチルケトン、プロピルケトン、ブチルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケト
ン、ジイソブチルケトン、アセチルアセトン、ジアセト
ンアルコール、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、
メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどのケト
ン類;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ウンデカン
二酸、ピルビン酸、シトラコン酸などのジカルボン酸
類;1,4−ジオキサン、フルフラール、N−メチルピ
ロリドンなどのその他の含酸素有機化合物が挙げられ
る。In the present invention, a slurry having excellent properties can be obtained by containing the above-mentioned active material, binder, water and the oxygen-containing organic compound described in detail below. In the present invention, specific examples of the oxygen-containing organic compound having a boiling point of 50 to 350 ° C. at normal pressure include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol,
Alcoholic properties such as secondary butyl alcohol, amyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl isobutyl carbinol, 2-ethylbutanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol, hexylene glycol, glycerin, etc. Compound having a hydroxyl group; propyl ether, isopropyl ether, butyl ether, isobutyl ether, n-amyl ether, isoamyl ether, methyl butyl ether, methyl isobutyl ether, methyl n-amyl ether, methyl isoamyl ether, ethyl propyl ether, ethyl isopropyl ether, ethyl Butyl ether, ethyl isobutyl ether, ethyl n-amyl ether,
Aliphatic saturated ethers such as ethyl isoamyl ether; aliphatic unsaturated ethers such as allyl ether and ethyl allyl ether; aromatic ethers such as anisole, phenetole, phenyl ether and benzyl ether; tetrahydrofuran, tetrahydropyran, dioxane Cyclic ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; formic acid, acetic acid, acetic anhydride and acrylic acid Monocarboxylic acids such as acetic acid, citric acid, propionic acid, butyric acid; butyl formate, amyl formate, propyl acetate Isopropyl acetate, butyl acetate, sec-butyl acetate, amyl acetate, isoamyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, cyclohexyl acetate, butylcyclohexyl acetate, ethyl propionate, butyl propionate, amyl propionate, butyl butyrate, diethyl carbonate, oxalic acid Organic acid esters such as diethyl, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, and triethyl phosphate; acetone, ethyl ketone, propyl ketone, butyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, acetyl acetone, diacetone alcohol, cyclohexanone, cyclo Pentanone,
Ketones such as methylcyclohexanone and cycloheptanone; dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, undecandioic acid, pyruvic acid, and citraconic acid; and other compounds such as 1,4-dioxane, furfural, and N-methylpyrrolidone Oxygen-containing organic compounds are exemplified.
【0023】これらの中でも特に常圧での沸点が60℃
〜200℃の水溶性の含酸素有機化合物が好ましい。水
と上記の含酸素有機化合物との好ましい混合比は、水1
00重量部に対して含酸素有機化合物が0.1重量部〜
100重量部であり、更に好ましくは、0.5重量部〜
50重量部であり、とりわけ好ましくは1重量部〜20
重量部である。含酸素有機化合物が0.1重量部未満で
あると再現性よく本発明の効果(すなわち優れた性状の
スラリー)が得られにくくまた100重量部超過では、
集電体への塗布までは、均一にできることがあるが、集
電体にスラリーを塗布した後、乾燥工程で水と含酸素有
機化合物との沸点差や蒸発潜熱の差などによって、液状
物質の蒸発状態が不安定となり結果として活物質層のバ
インダー分布が不均一となりやすくなる。Among them, the boiling point at normal pressure is particularly 60 ° C.
A water-soluble oxygen-containing organic compound at a temperature of ~ 200 ° C is preferred. The preferred mixing ratio of water to the oxygen-containing organic compound is water 1
0.1 parts by weight of the oxygen-containing organic compound to 00 parts by weight
100 parts by weight, more preferably 0.5 parts by weight
50 parts by weight, particularly preferably 1 to 20 parts by weight.
Parts by weight. When the amount of the oxygen-containing organic compound is less than 0.1 part by weight, it is difficult to obtain the effect of the present invention (ie, slurry having excellent properties) with good reproducibility.
Until the application to the current collector, it can be uniform, but after applying the slurry to the current collector, due to the difference in boiling point and the latent heat of evaporation between water and the oxygen-containing organic compound in the drying step, the liquid substance The evaporation state becomes unstable, and as a result, the binder distribution of the active material layer tends to be non-uniform.
【0024】1−4.その他の添加物 スラリーには、更に必要に応じて、液状物質に溶解また
は膨潤するスラリーの粘度調整剤、バインダー補助剤、
グラファイトなどの導電性カーボンや金属粉末などの導
電材、等の各種添加物を添加することができる。1-4. Other additives, the slurry further, if necessary, a viscosity modifier of the slurry that dissolves or swells in the liquid substance, a binder auxiliary,
Various additives such as conductive carbon such as graphite and conductive material such as metal powder can be added.
【0025】1−5.スラリーの製造方法 本発明のスラリーは、上述したように、活物質、ゲル含
量が50%以上のポリマーを含有するバインダー、及び
水と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合物よりな
る液状物質を含有し、更に必要に応じて導電性カーボン
等のその他の添加物を含有していればよい。1-5. Method for Producing Slurry As described above, the slurry of the present invention is a liquid material comprising an active material, a binder containing a polymer having a gel content of 50% or more, and water and an oxygen-containing organic compound having a boiling point of 50 ° C to 350 ° C. As well as other additives such as conductive carbon as needed.
【0026】これによって、スラリー中のバインダー、
活物質やその他の添加物等が均一に分散されている、長
期間の保存安定性に優れている、集電体に塗布したとき
に均一である、更に乾燥後の電極の活物質層が均一であ
るといった優れた性状のスラリーを得ることができる。Thus, the binder in the slurry,
Active material and other additives are uniformly dispersed, have excellent long-term storage stability, are uniform when applied to a current collector, and have a uniform electrode active material layer after drying. A slurry having such excellent properties as described above can be obtained.
【0027】本発明のスラリーの製造は、いかなる方法
によってもよく、例えば、活物質とバインダーを混合し
た後に液状物質を加えてもよく、あるいは活物質と液状
物質を混合した後に、バインダーを加えてもよく、更に
は、活物質、バインダー、及び液状物質を同時に加えて
混合してもよいが、バインダーと水または含酸素有機化
合物からなるバインダー組成物と活物質とを混合した
後、残りの水及び/又は含酸素有機化合物を添加する方
法や、後述する本発明のバインダー組成物(即ち、バイ
ンダーと水と含酸素有機化合物とを含有するバインダー
組成物)に活物質を添加し混合する方法が短時間の混合
で、優れた性状のスラリーが製造できるので好ましい。
もちろん、既に水及び/又は含酸素有機化合物を含有す
るバインダー組成物に活物質を添加し混合する方法にお
いて、必要に応じて更に水や含酸素有機化合物を後から
添加することも可能である。The slurry of the present invention may be produced by any method. For example, a liquid material may be added after mixing an active material and a binder, or a binder may be added after mixing an active material and a liquid material. Alternatively, the active material, the binder, and the liquid material may be added and mixed at the same time, but after mixing the active material with the binder composition comprising the binder and water or the oxygen-containing organic compound, the remaining water is mixed. And / or a method of adding an active material to a binder composition of the present invention described later (that is, a binder composition containing a binder, water, and an oxygen-containing organic compound), and mixing. Mixing for a short time is preferable because a slurry having excellent properties can be produced.
Of course, in the method of adding and mixing an active material to a binder composition already containing water and / or an oxygen-containing organic compound, it is also possible to add water or an oxygen-containing organic compound later, if necessary.
【0028】本発明のスラリー中の活物質の量は特に制
限されないが、通常、バインダ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、スラリーに水や含酸素有機化合物を追
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。The amount of the active material in the slurry of the present invention is not particularly limited.
It is blended so as to be 1000-fold, preferably 2-500-fold, more preferably 3-300-fold, particularly preferably 5-200-fold. 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 water or an oxygen-containing organic compound can be added to the slurry to adjust the concentration so that the slurry can be easily applied to the current collector.
【0029】スラリーの液状物質の量も、特に制限され
ず最も集電体に塗布しやすい性状が得られる様な量とす
ればよい。通常バインダーに対して重量基準で1〜10
00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。The amount of the liquid substance in the slurry is not particularly limited, and may be an amount that gives the property that is most easily applied to the current collector. Usually 1 to 10 by weight based on binder
00 times, preferably 2 to 500 times, more preferably 3 to
It is blended so as to be 300 times, particularly preferably 5 to 200 times.
【0030】スラリーの均一な混合は、本発明にかかわ
るバインダーと、本発明にかかわる液状物質を用いるこ
とによって、容易に得ることができるが、更に、ボール
ミル、サンドミルなどの分散機、超音波分散機、ホモジ
ナイザーなどを用いて、スラリーを分散することによっ
て、更に優れた性状のスラリーとすることができる。Uniform mixing of the slurry can be easily obtained by using the binder according to the present invention and the liquid substance according to the present invention, and further, a dispersing machine such as a ball mill and a sand mill, and an ultrasonic dispersing machine. By dispersing the slurry using a homogenizer or the like, a slurry having more excellent properties can be obtained.
【0031】2.バインダー組成物 本発明のバインダー組成物は、少くとも、本発明にかか
わるゲル含量が50%以上のポリマーを含有するバイン
ダー、及び水と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化
合物よりなる液状物質を含有し、好ましくは更にこれに
水溶性ポリマーを含有する。本発明のバインダー組成物
の製造は、例えばゲル含量が50%以上のかたまり状の
ポリマーをジェットミル等で微粉砕しこれを液状物質と
混合分散する、塊状のポリマーを有機溶媒に溶解したあ
と有機溶媒を液状物質に置換すればよく、あるいは水系
分散媒中で製造された粒子状ポリマー・水分散体(例え
ばラテックスやエマルジョン)に含酸素有機化合物を加
えてもよく、この方法によれば容易に本発明のバインダ
ー組成物を得ることができる。2. Binder composition The binder composition of the present invention is a liquid material comprising at least a binder containing a polymer having a gel content of 50% or more according to the present invention, and water and an oxygen-containing organic compound having a boiling point of 50 ° C to 350 ° C. And preferably further contains a water-soluble polymer. The production of the binder composition of the present invention is performed, for example, by pulverizing a lump polymer having a gel content of 50% or more with a jet mill or the like and mixing and dispersing the lump with a liquid substance. The solvent may be replaced with a liquid substance, or an oxygen-containing organic compound may be added to a particulate polymer / water dispersion (eg, latex or emulsion) produced in an aqueous dispersion medium. The binder composition of the present invention can be obtained.
【0032】ゲル含量が50%以上のポリマーは水には
殆んど溶解しない。一方含酸素有機化合物には溶解する
場合もある。液状物質の水分が多い場合には、ゲル含量
が50%以上のポリマーは粒子状で分散している場合が
多い。バインダー組成物の好ましい製造方法を例示する
と、まずポリマーと水との均一な分散液を製造し、これ
に所定量の含酸素有機化合物、及び必要に応じて水溶性
ポリマーをそのままあるいは水や含酸素有機化合物に溶
解した溶液を加える。Polymers having a gel content of more than 50% are hardly soluble in water. On the other hand, it may be dissolved in the oxygen-containing organic compound. When the liquid substance has a large amount of water, the polymer having a gel content of 50% or more is often dispersed in the form of particles. As an example of a preferred method for producing the binder composition, first, a homogeneous dispersion of a polymer and water is produced, and a predetermined amount of an oxygen-containing organic compound and, if necessary, a water-soluble polymer as it is or water or oxygen-containing. A solution dissolved in an organic compound is added.
【0033】粒子状ポリマーと水との均一な分散液の製
造方法としては、例えば、塊状のポリマーをジェットミ
ル等の粉砕機で微粉砕し、これを水に分散せしめる方
法、塊状のポリマーを適当に砕断して水に加えた後、水
中でポリマーを微粉砕し、均一分散せしめる方法、ある
いは塊状のポリマーを有機溶媒に溶解し、水に溶媒置換
して分散させる方法、あるいは水系分散媒中で製造され
た粒子状ポリマー・水分散体(例えばラテックスやエマ
ルジョン)をそのまま用いる方法等がある。粒子状ポリ
マーと液状物質との分散が充分でない場合には、更にボ
ールミル、サンドミルなどの分散機、超音波分散機、ホ
モジナイザーなどを用いて均一な分散液とすることが好
ましい。As a method for producing a uniform dispersion of the particulate polymer and water, for example, a method of finely pulverizing a lump polymer with a pulverizer such as a jet mill and dispersing the same in water, and a method of lumping a lump polymer appropriately After adding to water, pulverize the polymer in water and uniformly disperse it, or dissolve the bulk polymer in an organic solvent and disperse it by solvent replacement with water, or in an aqueous dispersion medium. A method using the particulate polymer / water dispersion (for example, latex or emulsion) produced by the method described above as it is. When the dispersion of the particulate polymer and the liquid substance is not sufficient, it is preferable to further use a disperser such as a ball mill or a sand mill, an ultrasonic disperser, a homogenizer, or the like to form a uniform dispersion.
【0034】本発明のバインダーは、水溶性ポリマーと
組合せて用いることが好ましい。水溶性ポリマーは本発
明に関わるポリマーと水の分散体に加えてもよく、ある
いは水溶性ポリマーを溶解した水溶液、含酸素有機化合
物溶液、あるいは液状物質溶液を粒子状ポリマーの水分
散体に所定量加えてもよい。The binder of the present invention is preferably used in combination with a water-soluble polymer. The water-soluble polymer may be added to the dispersion of the polymer and water according to the present invention, or an aqueous solution of the water-soluble polymer, an oxygen-containing organic compound solution, or a liquid substance solution may be added to the aqueous dispersion of the particulate polymer in a predetermined amount. May be added.
【0035】3.リチウムイオン二次電池電極 本発明の電極は、本発明のスラリーを集電体に塗布し、
液状物質を乾燥・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する。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、ステンレスなどの金属製
のものを用いる。形状も特に制限されないが、通常、厚
さ0.001〜0.5mm程度のシート状のものを用い
る。3. Lithium ion secondary battery electrode The electrode of the present invention, the slurry of the present invention is applied to a current collector,
The liquid material is dried and removed to fix the active material in the 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, nickel, and stainless steel are used. Although the shape is not particularly limited, a sheet having a thickness of about 0.001 to 0.5 mm is usually used.
【0036】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、ドクターブレード法、ディップ法、
リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、
エクストルージョン法、浸漬、ハケ塗りなどによって塗
布される。塗布する量も特に制限されないが、液状物質
を乾燥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。乾燥方法も特に制限されず、例えば
温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、(遠)赤外
線や電子線などの照射による乾燥が挙げられる。乾燥条
件は、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、できるだけ早く液状物質が十分に揮発するよう
に調整する。本発明の電極は、本発明の優れた性状のス
ラリーを集電体に塗布するため、容易に均一な塗布・乾
燥ができる上に非常に均一な活物質層を形成する。ま
た、接着性や結着性に優れているため充放電サイクル特
性が良好な電池を大量に生産する場合に著効を示す。The method of applying the slurry to the current collector is not particularly limited. For example, doctor blade method, dip method,
Reverse roll method, direct roll method, gravure method,
It is applied by an extrusion method, immersion, brush painting, or the like. The amount to be applied is not particularly limited, either, but the amount is such that the thickness of the active material layer formed after drying and removing the liquid material is usually 0.005 to 5 mm, preferably 0.05 to 2 mm. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include drying with warm air, hot air, low-humidity air, vacuum drying, and drying by irradiation with (far) infrared rays or electron beams. Drying conditions are adjusted so that the liquid material is sufficiently volatilized as quickly as possible within a speed range where stress concentration does not normally occur and the active material layer does not crack or the active material layer does not separate from the current collector. I do. Since the electrode of the present invention applies the slurry having the excellent properties of the present invention to the current collector, the electrode can be easily coated and dried easily and can form a very uniform active material layer. In addition, since it has excellent adhesion and binding properties, it is highly effective when mass-producing batteries having good charge / discharge cycle characteristics.
【0037】4.リチウムイオン二次電池 本発明の電池は、本発明の正極及び/または負極の電極
を用いたリチウムイオン二次電池である。 リチウムイ
オン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、電解質は、
従来より公知のリチウム塩がいずれも使用でき、LiC
lO4、LiBF6、LiPF6、LiCF3SO3、Li
CF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10Cl
10、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiB(C2
H5)4、CF3SO3Li、CH3SO3Li、LiCF3
SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、低
級脂肪酸カルボン酸リチウムなどが挙げられる。4. Lithium ion secondary battery The battery of the present invention is a lithium ion secondary battery using the positive electrode and / or the negative electrode of the present invention. The electrolyte solution for the lithium ion 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, the electrolyte is
Any of conventionally known lithium salts can be used.
10 4 , LiBF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , Li
CF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 Cl
10 , LiAlCl 4 , LiCl, LiBr, LiB (C 2
H 5) 4, CF 3 SO 3 Li, CH 3 SO 3 Li, LiCF 3
SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, lithium lower fatty acid carboxylate, and the like.
【0038】また電解液溶媒は通常用いられるものであ
れば特に限定されるものではないが、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などのカーボネート類;γ−ブ
チルラクトンなどのラクトン類;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
ヒドロフランなどのエーテル類;ジメチルスルホキシド
などのスルホキシド類;1,3−ジオキソラン、4−メ
チル−1,3−ジオキソランなどのオキソラン類;アセ
トニトリルやニトロメタンなどの含窒素類;ギ酸メチ
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン
酸メチル、プロピオン酸エチルなどの有機酸エステル
類;リン酸トリエステルや炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸ジプロピルのような炭酸ジエステルなどの無機
酸エステル類;ジグライム類;トリグライム類;スルホ
ラン類;3−メチル−2−オキサゾリジノンなどのオキ
サゾリジノン類;1,3−プロパンスルトン、1,4−
ブタンスルトン、ナフタスルトンなどのスルトン類;等
の単独もしくは二種以上の混合溶媒が使用できる。The electrolyte solvent is not particularly limited as long as it is a commonly used solvent, but carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and methyl ethyl carbonate; γ-butyl Lactones such as lactone; trimethoxymethane,
Ethers such as 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, 2-ethoxyethane, tetrahydrofuran, and 2-methyltetrahydrofuran; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; 1,3-dioxolan, 4-methyl-1,3-dioxolan and the like Oxolanes; nitrogen-containing compounds such as acetonitrile and nitromethane; organic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate; triester phosphate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and carbonic acid Inorganic acid esters such as diester carbonate such as dipropyl; diglymes; triglymes; sulfolanes; oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone; 1,3-propane sultone;
Sulfones such as butane sultone and naphtha sultone; alone or in combination of two or more.
【0039】本発明のリチウムイオン二次電池は、上記
電解液や本発明の電極を含み、セパレーター等の部品を
用いて、常法に従って製造される。例えば、次の方法が
挙げられる。すなわち、正極と負極とをセパレータを介
して重ね合わせ、電池形状に応じて巻く、折るなどし
て、電池容器に入れ、電解液を注入して封口板又は安全
弁を用いて封口する。更に必要に応じてエキスバンドメ
タルや、ヒューズ、PTC素子などの過電流防止素子、
リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の
防止をすることもできる。電池の形状は、コイン型、ボ
タン型、シート型、円筒型、角形、扁平型など何れであ
ってもよい。The lithium ion secondary battery of the present invention contains the above-mentioned electrolytic solution and the electrode of the present invention, and is manufactured by a conventional method using parts such as a separator. For example, the following method can be mentioned. That is, the positive electrode and the negative electrode are overlapped via a separator, rolled or folded according to the shape of the battery, placed in a battery container, filled with an electrolyte, and sealed using a sealing plate or a safety valve. Further, if necessary, over-current protection elements such as ex-band metals, fuses, and PTC elements,
By inserting a lead plate or the like, the pressure inside the battery can be prevented from rising and overcharging and discharging can be prevented. The shape of the battery may be any of a coin type, a button type, a sheet type, a cylindrical type, a square type, a flat type, and the like.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、優れた性状のスラリー
を容易に得ることができるため、電極の活物質層がきわ
めて均一で、かつ集電体と活物質との接着性や活物質ど
うしの結着性が優れている。このため本発明の電極を用
いた電池は、充放電サイクル特性の良好な電池の大量生
産に適している。According to the present invention, since a slurry having excellent properties can be easily obtained, the active material layer of the electrode is extremely uniform, the adhesiveness between the current collector and the active material, and the active material between them. Has excellent binding properties. Therefore, a battery using the electrode of the present invention is suitable for mass production of a battery having good charge / discharge cycle characteristics.
【0041】[0041]
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれに限るものではない。 <ゲル含量の測定>1gのポリマーを100℃で24時
間乾燥させ、ポリマー乾燥重量を測定した。ついで、こ
のポリマーを25℃の室温中、NMP 100gに24
時間浸漬し、200メッシュのふるいにかけ、ふるいの
上に残留した固形物を乾燥させ、重量を測定して、下記
の計算式から算出した。 (ふるい上の残留固形物乾燥重量/ポリマー乾燥重量)
×100The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. <Measurement of Gel Content> 1 g of the polymer was dried at 100 ° C. for 24 hours, and the dry weight of the polymer was measured. The polymer was then added to 100 g of NMP at room temperature of 25 ° C.
It was immersed for a period of time, sifted through a 200 mesh sieve, the solid remaining on the sieve was dried, weighed, and calculated by the following formula. (Dry weight of residual solid on sieve / dry weight of polymer)
× 100
【0042】<粒子の測定>分散媒を乾燥除去後、透過
型電子顕微鏡で100個の粒子の長径と短径を測定し、
その平均値を求めた。<Measurement of Particles> After the dispersion medium was dried and removed, the major axis and minor axis of 100 particles were measured with a transmission electron microscope.
The average was determined.
【0043】<スラリーの性状の評価> 分散性:JIS K 5400に準拠して、50μmの
つぶゲージを用いて分散度を測定し、測定値が20μm
未満の時は良、測定値が20μm以上の時は不良と判定
した。 混合性:JIS K 5400に準拠して評価した。均
等に混合するときは良、均等に混合しにくいときは不良
と判定した。 保存安定性:JIS K 5400の塗料の常温貯蔵安
定性に準拠して10日間の保存安定性を評価した。スラ
リーの状態に変化が認められなかったものは安定、スラ
リーの状態が変化しているときは変化の状態によりゲル
化または二相分離と判定した(表中はそれぞれ、「ゲ
ル」および「二相」と記載)。 塗布性:正極スラリーを下記のアルミニウム箔に、負極
スラリーを下記の銅箔に、それぞれ隙間200μmのフ
ィルムアプリケータを用い、JIS K 5400に準
拠して塗布し、均一に塗布できたかどうかを目視で評価
した。均一に容易に塗布できたスラリーは良、均一に塗
布することが困難であったものは不良と判定した。<Evaluation of Properties of Slurry> Dispersibility: The degree of dispersion was measured using a 50 μm crush gauge according to JIS K 5400, and the measured value was 20 μm.
When the measured value was less than 20 μm, it was determined to be good. Mixability: Evaluated according to JIS K 5400. It was determined to be good when mixed evenly, and to be poor when mixed poorly. Storage stability: Storage stability for 10 days was evaluated in accordance with JIS K 5400 paint storage stability at room temperature. If the state of the slurry was not changed, it was determined to be stable. If the state of the slurry was changed, gelation or two-phase separation was determined according to the state of change ("Gel" and "two-phase" in the table, respectively). "). Coatability: The positive electrode slurry was applied to the following aluminum foil, and the negative electrode slurry was applied to the following copper foil using a film applicator with a gap of 200 μm in accordance with JIS K 5400, and whether or not the application was uniform was visually observed. evaluated. Slurries that could be applied uniformly and easily were good, and those that were difficult to apply uniformly were determined to be poor.
【0044】<電極の評価> 表面粗さ:光学非接触式ミクロトレーサを用いて、最大
高さ(Rt)、自乗平均値(Rq)及び中心線平均値
(Ra)を測定した。Rt、Rq及びRaは、いずれも
値の小さいほど電極表面が均一である。 折り曲げ試験:長さ100mm、幅20mmの電極50
枚の試験片について、電極の活物質層を内側にして、直
径2mmのステンレス棒を芯にして電極面同士が接する
まで折り曲げ(内側折り曲げ)た後、同じ折り曲げ部分
を、活物質層を外側にして同様に折り曲げ(外側折り曲
げ)て、活物質層にヒビが入ったり、活物質層が集電体
から剥離した試験片(電極)の枚数を数えた。この値が
大きいほど欠陥が多い試験片となる。 接着性試験:集電体と活物質層との接着性は、それぞれ
10枚の電極試験片についてJIS K 5400に規
定された碁盤目試験法によって評価した。結果は目視に
よって10段階評価し、その平均値とし、小数点以下は
四捨五入した。この値が8以上であれば実用上良好な結
着性があると判断できる。<Evaluation of Electrodes> Surface roughness: The maximum height (Rt), the root mean square (Rq), and the center line average (Ra) were measured using an optical non-contact type micro tracer. The smaller Rt, Rq and Ra are, the more uniform the electrode surface is. Bending test: electrode 50 having a length of 100 mm and a width of 20 mm
The two test pieces were bent (inwardly bent) with the stainless steel rod having a diameter of 2 mm as a core until the electrode surfaces were in contact with the active material layer of the electrode inside, and the same bent portion was placed outside the active material layer. The number of test pieces (electrodes) in which the active material layer was cracked or the active material layer was peeled off from the current collector was counted in the same manner. The larger this value is, the more the specimen has many defects. Adhesion test: Adhesion between the current collector and the active material layer was evaluated by a grid test method specified in JIS K 5400 for each of ten electrode test pieces. The results were visually evaluated on a 10-point scale, averaged, and rounded to the nearest whole number. If this value is 8 or more, it can be determined that there is practically good binding property.
【0045】<電池の評価> サイクル特性:同じ方法によって製造された20セルの
電池をそれぞれ定電流法(電流密度0.15mA/cm
2)で4.0Vに充電し、2.75Vまで放電する充放
電を繰り返し、電気容量を測定した。20セルの平均値
を測定値とし、50サイクル終了時の電気容量と5サイ
クル終了時の電気容量の比(%)で表される充放電容量
保持率を求め、これをサイクル特性の評価基準とした。
この値が高いほどサイクル特性に優れている。<Evaluation of Battery> Cycle characteristics: A 20-cell battery manufactured by the same method was subjected to a constant current method (current density: 0.15 mA / cm).
The charge and discharge of charging to 4.0 V and discharging to 2.75 V in 2 ) were repeated, and the electric capacity was measured. Using the average value of 20 cells as a measured value, a charge / discharge capacity retention ratio expressed as a ratio (%) of the electric capacity at the end of 50 cycles to the electric capacity at the end of 5 cycles was determined, and this was used as an evaluation standard of cycle characteristics. did.
The higher this value, the better the cycle characteristics.
【0046】[ゲル含量が50%以上のポリマーの製
造] ・ポリマーA(ラテックス)の製造 攪拌機付きのオートクレーブに水1000g、スチレン
755g、ブタジエン645g、メタクリル酸メチル3
50g、アクリロニトリル90g、イタコン酸50g、
ラウリル硫酸アンモニウム4g、炭酸ナトリウム10g
を入れてモノマーエマルジョンを調製した。次いで、攪
拌機付きのオートクレーブに、水3500g、エチレン
ジアミン四酢酸10g、ラウリル硫酸アンモニウム10
g、過硫酸カリウム20g、上記のモノマーエマルジョ
ンの10容量%を加え、80℃に加熱し、攪拌しながら
1時間反応させた。次いで、過硫酸カリウム80gを水
200gとともに加え、80℃を維持し、攪拌を続けな
がら、残りのモノマーエマルジョンをすべて加えた。8
0℃を維持し、攪拌を続けながら更に4時間反応させて
乳白色のラテックスを得た(収率99%)。このラテッ
クスに分散されたポリマーAの平均粒径は0.17μm
であった。[Production of polymer having a gel content of 50% or more] Production of polymer A (latex) In an autoclave equipped with a stirrer, 1000 g of water, 755 g of styrene, 645 g of butadiene, and 3 methyl methacrylate were added.
50 g, acrylonitrile 90 g, itaconic acid 50 g,
4 g of ammonium lauryl sulfate, 10 g of sodium carbonate
Was added to prepare a monomer emulsion. Next, water (3500 g), ethylenediaminetetraacetic acid (10 g) and ammonium lauryl sulfate (10) were placed in an autoclave equipped with a stirrer.
g, potassium persulfate (20 g) and 10% by volume of the above monomer emulsion were added, and the mixture was heated to 80 ° C. and reacted with stirring for 1 hour. Next, 80 g of potassium persulfate was added together with 200 g of water, and all the remaining monomer emulsion was added while maintaining the temperature at 80 ° C. and stirring. 8
While maintaining the temperature at 0 ° C., the mixture was further reacted for 4 hours while stirring to obtain a milky white latex (yield: 99%). The average particle size of the polymer A dispersed in this latex is 0.17 μm
Met.
【0047】上記のラテックスの未反応残留モノマーを
水蒸気蒸留によって除去し、水酸化リチウムでpH7に
調製した。ポリマーのゲル含量は94%であった。The unreacted residual monomer of the above latex was removed by steam distillation, and the pH was adjusted to 7 with lithium hydroxide. The gel content of the polymer was 94%.
【0048】・ポリマーB(ラテックス)の製造 攪拌機付きのオートクレーブに、メタクリル酸メチル1
75g、スチレン55g、ジビニルベンゼン5g、イオ
ン交換水200gを加え、十分攪拌した後、80℃に加
温し、重合した。モノマー消費量が98%となった時、
更に1,3−ブタジエン350g、スチレン100g、
ジビニルベンゼン5g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム25g、イオン交換水1500g、アゾビスブ
チロニトリル15gを入れ、十分に混合し、重合させ、
モノマー消費量99.8%になった時点で冷却し反応を
止め、ラテックスを得た。透過型電子顕微鏡写真で、こ
のラテックス状態のポリマーBの粒径を測定したところ
0.27μmであった。Production of polymer B (latex) In an autoclave equipped with a stirrer, methyl methacrylate 1 was added.
75 g, 55 g of styrene, 5 g of divinylbenzene, and 200 g of ion-exchanged water were added, and after sufficient stirring, the mixture was heated to 80 ° C. and polymerized. When the monomer consumption reaches 98%,
Furthermore, 350 g of 1,3-butadiene, 100 g of styrene,
5 g of divinylbenzene, 25 g of sodium dodecylbenzenesulfonate, 1500 g of ion-exchanged water and 15 g of azobisbutyronitrile were added, mixed well, and polymerized.
When the monomer consumption reached 99.8%, the reaction was stopped by cooling to obtain a latex. The particle diameter of the polymer B in the latex state was measured using a transmission electron micrograph, and was 0.27 μm.
【0049】上記のラテックスの未反応残留モノマーを
水蒸気蒸留によって除去し、水酸化リチウムでpHを7
に調製した。ポリマーのゲル含量は98%であった。The unreacted residual monomers of the above latex were removed by steam distillation, and the pH was adjusted to 7 with lithium hydroxide.
Was prepared. The gel content of the polymer was 98%.
【0050】実施例1〜11、比較例1〜4 (正極スラリーの製造)LiCoO2(日本化学工業
(株)社製;製品名「セルシードC−5」)90重量
部、アセチレンブラック7重量部、ポリマーA又はBを
2重量部含有するラテックス、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩2重量部、表1に示した含酸素有機
化合物4重量部、及び水60重量部を加え、ボールミル
で十分に混合分散した。こうして得られた正極スラリー
の性状を表1に示す。Examples 1 to 11, Comparative Examples 1 to 4 (Production of positive electrode slurry) 90 parts by weight of LiCoO 2 (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd .; product name: “Cell Seed C-5”), 7 parts by weight of acetylene black Latex containing 2 parts by weight of polymer A or B, 2 parts by weight of sodium salt of carboxymethylcellulose, 4 parts by weight of the oxygen-containing organic compound shown in Table 1, and 60 parts by weight of water were sufficiently mixed and dispersed by a ball mill. . Table 1 shows the properties of the positive electrode slurry thus obtained.
【0051】(負極スラリーの製造)カーボン(ロンザ
社製;商品名「KS−15」)を95重量部、ポリマー
A又はBを3重量部含有するラテックス、カルボキシメ
チルセルロースのナトリウム塩 2重量部、表1に示し
た含酸素有機化合物3重量部、及び水65重量部を加
え、ボールミルで十分に混合分散した。こうして得られ
た負極スラリーの性状を表1に示す。表1の結果から、
本発明にかかわるスラリーの性状は非常に優れているこ
とが分かる。(Production of Negative Electrode Slurry) Latex containing 95 parts by weight of carbon (manufactured by Lonza; trade name "KS-15") and 3 parts by weight of polymer A or B, 2 parts by weight of sodium salt of carboxymethylcellulose, 3 parts by weight of the oxygen-containing organic compound shown in 1 and 65 parts by weight of water were added and thoroughly mixed and dispersed by a ball mill. Table 1 shows the properties of the negative electrode slurry thus obtained. From the results in Table 1,
It can be seen that the properties of the slurry according to the present invention are very excellent.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】実施例12〜22、比較例5〜8 表1に示す正極スラリーをアルミニウム箔(厚さ20μ
m)に、また負極スラリーを銅箔(厚さ18μm)にそ
れぞれドクターブレード法によって均一に塗布した。こ
れを120℃、15分間乾燥機で乾燥した後、さらに真
空乾燥機にて5mmHg、120℃で2時間減圧乾燥
し、正極及び負極の活物質層の厚みが200μmの電極
を作製した。これをさらに2軸のロールプレスによって
圧縮した。このようにして得られた電極を評価した。こ
の結果は表2に示す。Examples 12 to 22 and Comparative Examples 5 to 8 The positive electrode slurries shown in Table 1 were applied to aluminum foil (thickness: 20 μm).
m), and the negative electrode slurry was uniformly applied to a copper foil (thickness: 18 μm) by a doctor blade method. This was dried in a dryer at 120 ° C. for 15 minutes, and further dried under reduced pressure at 5 mmHg and 120 ° C. for 2 hours in a vacuum dryer to prepare an electrode having a positive electrode and a negative electrode, each having a thickness of 200 μm. This was further compressed by a biaxial roll press. The electrode thus obtained was evaluated. The results are shown in Table 2.
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】実施例23〜30、比較例9〜12 表2に示す正極及び負極をそれぞれ直径15mmの円形
に切り抜き、直径18mm、厚さ25μmの円形ポリプ
ロピレン製多孔膜からなるセパレーターを介在させて、
互いに活物質が対向し、外装容器底面に正極のアルミニ
ウム箔が接触するように配置し、さらに負極の銅箔上に
エキスパンドメタルを入れ、ポリプロピレン製パッキン
を設置したステンレス鋼製のコイン型外装容器(直径2
0mm、高さ1.8mm、ステンレス鋼厚さ0.25m
m)中に収納した。この容器中にエチレンカーボネート
とジエチルカーボネートを体積比1:1に混合した溶媒
に、電解質としてLiPF6を1モル/リットルの濃度
に溶解した電解液を空気が残らないように注入した。ポ
リプロピレン製パッキンを介させて外装容器に厚さ0.
2mmのステンレス鋼のキャップをかぶせて固定し、電
池缶を封止して、直径20mm、厚さ約2mmのコイン
型電池を各条件毎に20セルずつ製造した。こうして得
られた電池のサイクル特性を充放電容量保持率として評
価した。結果を表3に示す。Examples 23 to 30 and Comparative Examples 9 to 12 Each of the positive electrode and the negative electrode shown in Table 2 was cut into a circle having a diameter of 15 mm, and a separator comprising a circular polypropylene porous membrane having a diameter of 18 mm and a thickness of 25 μm was interposed.
The stainless steel coin-type outer container (with the aluminum foil of the positive electrode in contact with the bottom of the outer container, the expanded metal placed on the copper foil of the negative electrode, and the packing made of polypropylene was installed. Diameter 2
0mm, height 1.8mm, stainless steel thickness 0.25m
m). An electrolyte in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1 mol / liter as an electrolyte was injected into a solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 1 so that no air remained. Thickness of 0. 0 in outer packaging via polypropylene packing.
A 2 mm stainless steel cap was covered and fixed, the battery can was sealed, and a coin type battery having a diameter of 20 mm and a thickness of about 2 mm was manufactured for each condition. The cycle characteristics of the battery thus obtained were evaluated as a charge / discharge capacity retention rate. Table 3 shows the results.
【0056】[0056]
【表3】 [Table 3]
【0057】表3の充放電容量保持率の結果は、いずれ
も電池20セルの平均値であるが、本発明に関わる実施
例では、20セルはそれぞれ充放電容量保持率が高く、
また20セルの充放電容量保持率のばらつきも非常に小
さいものであったのに対し、比較例では、充放電容量保
持率が本発明にかかわる電池より低く、また20セル間
でのばらつきがかなり大きく安定した高性能な電池とは
言い難いものであった。The results of the charge / discharge capacity retention in Table 3 are all average values of 20 cells. In the embodiment according to the present invention, each of the 20 cells has a high charge / discharge capacity retention.
In addition, while the variation in the charge / discharge capacity retention of the 20 cells was very small, in the comparative example, the charge / discharge capacity retention was lower than that of the battery according to the present invention, and the variation among the 20 cells was considerable. It was hard to say a large, stable, high-performance battery.
Claims (5)
よりなる活物質、ゲル含量が50%以上のポリマー、及
び水と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合物とを
含む液状物質を含有するリチウムイオン二次電池電極用
スラリー。An active material comprising a carbonaceous material and / or a composite metal oxide, a polymer having a gel content of 50% or more, and a liquid material containing water and an oxygen-containing organic compound having a boiling point of 50 ° C. to 350 ° C. A slurry for a lithium ion secondary battery electrode to be contained.
水と沸点が50℃〜350℃の含酸素有機化合物とを含
む液状物質を含有するリチウムイオン二次電池電極用バ
インダー組成物。2. A binder composition for a lithium ion secondary battery electrode comprising a polymer having a gel content of 50% or more, and a liquid substance containing water and an oxygen-containing organic compound having a boiling point of 50 ° C. to 350 ° C.
れたリチウムイオン二次電池用電極。3. An electrode for a lithium ion secondary battery manufactured using the slurry according to claim 1.
て製造されたリチウムイオン二次電池用電極。4. An electrode for a lithium ion secondary battery produced using the binder composition according to claim 2.
電池。5. A battery comprising the electrode according to claim 3 or 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10102179A JPH11283630A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10102179A JPH11283630A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11283630A true JPH11283630A (en) | 1999-10-15 |
Family
ID=14320465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10102179A Pending JPH11283630A (en) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11283630A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004273444A (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | Lithium secondary battery, active substance for negative electrode thereof and negative electrode thereof |
JP2010529608A (en) * | 2007-06-04 | 2010-08-26 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフ | New composition for the production of electrodes, and electrodes and batteries obtained from the composition |
JP2013105585A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Toyota Industries Corp | Electrode body for secondary battery, manufacturing method of electrode body for secondary battery, secondary battery, and vehicle |
WO2013115368A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Composition for forming secondary cell electrode, secondary cell electrode, and secondary cell |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10102179A patent/JPH11283630A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004273444A (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | Lithium secondary battery, active substance for negative electrode thereof and negative electrode thereof |
JP2010529608A (en) * | 2007-06-04 | 2010-08-26 | コミサリア ア レネルジィ アトミーク エ オ ゼネ ルジイ アルテアナティーフ | New composition for the production of electrodes, and electrodes and batteries obtained from the composition |
JP2013105585A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Toyota Industries Corp | Electrode body for secondary battery, manufacturing method of electrode body for secondary battery, secondary battery, and vehicle |
WO2013115368A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Composition for forming secondary cell electrode, secondary cell electrode, and secondary cell |
CN104115311A (en) * | 2012-02-02 | 2014-10-22 | 东洋油墨Sc控股株式会社 | Composition for forming secondary cell electrode, secondary cell electrode, and secondary cell |
JPWO2013115368A1 (en) * | 2012-02-02 | 2015-05-11 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | Secondary battery electrode forming composition, secondary battery electrode, and secondary battery |
EP2811550A4 (en) * | 2012-02-02 | 2015-09-16 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | Composition for forming secondary cell electrode, secondary cell electrode, and secondary cell |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4433509B2 (en) | Binder composition for lithium ion secondary battery electrode and use thereof | |
US6881517B1 (en) | Binder for electrode for lithium ion secondary battery, and utilization thereof | |
KR101460930B1 (en) | Electrode for electricity storage device, slurry for electrode, binder composition for electrode, and electricity storage device | |
JP4273687B2 (en) | Binder composition for secondary battery electrode and secondary battery | |
JP4736804B2 (en) | Binder for lithium ion secondary battery electrode | |
JP2002050360A (en) | Binder for electrode of lithium ion secondary battery and use thereof | |
JPWO2002039518A1 (en) | Slurry composition for secondary battery positive electrode, secondary battery positive electrode and secondary battery | |
JP2004185826A (en) | Slurry composition for electrode, electrode and secondary battery | |
JP2002110169A (en) | Binder for electrode of lithium ion secondary battery and use thereof | |
WO2018168615A1 (en) | Conductive material dispersion liquid for electrochemical element electrodes, slurry composition for electrochemical element electrodes, method for producing same, electrode for electrochemical elements, and electrochemical element | |
JP4200349B2 (en) | Slurry composition for electrode, electrode and lithium ion secondary battery | |
JP2001332265A (en) | Binder for electrode of lithium ion secondary battery and use thereof | |
JP4751497B2 (en) | Lithium ion secondary battery electrode manufacturing method, electrode and battery | |
JP2001283859A (en) | Binder for electrode of lithium ion secondary battery and use thereof | |
JPH11273682A (en) | Slurry for electrode of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode and battery | |
JPH11283630A (en) | Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery | |
WO2020137591A1 (en) | Binder composition for secondary battery electrode, conductive material paste composition for secondary battery electrode, slurry composition for secondary battery electrode, secondary battery electrode, and secondary battery | |
JPH11283631A (en) | Electrode slurry of lithium ion secondary battery, binder composition, electrode, and battery | |
JP4389340B2 (en) | Binder composition for electrode of lithium ion secondary battery, slurry, electrode, and battery | |
WO2012144439A1 (en) | Electrode for electrical storage device, and electrical storage device | |
JP4470735B2 (en) | Method for producing slurry composition for secondary battery electrode | |
JP4329169B2 (en) | Binder for lithium ion secondary battery electrode and use thereof | |
JP3815521B2 (en) | Binder composition for battery, slurry for battery electrode, electrode and battery | |
JP5924501B2 (en) | Slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and method for manufacturing power storage device | |
JP2000123838A (en) | Binder composition, slurry for battery electrode, electrode and battery |