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JP6434772B2 - Lithium secondary battery electrode composition - Google Patents
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Description

本発明は、活物質の分散性、接着性に優れるとともに、経時での増粘が少なく、バインダーの添加量が少ない場合でも高容量のリチウム二次電池を作製することが可能なリチウム二次電池電極用組成物に関する。 The present invention is a lithium secondary battery that is excellent in dispersibility and adhesiveness of an active material, has little viscosity increase with time, and can produce a high-capacity lithium secondary battery even when the amount of binder added is small. The present invention relates to an electrode composition.

近年、携帯型ビデオカメラや携帯型パソコン等の携帯型電子機器の普及に伴い、移動用電源としての二次電池の需要が急増している。また、このような二次電池に対する小型化、軽量化、高エネルギー密度化の要求は非常に高い。
このように、繰り返し充放電が可能な二次電池としては、従来、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池等の水溶系電池が主流であるが、これらの水溶系電池は、充放電特性は優れているが、電池重量やエネルギー密度の点では、携帯型電子機器の移動用電源として充分満足できる特性を有しているとはいえない。
In recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as portable video cameras and portable personal computers, the demand for secondary batteries as mobile power sources has increased rapidly. In addition, there are very high demands for such secondary batteries to be reduced in size, weight, and energy density.
Thus, as secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged, conventionally, water-based batteries such as lead batteries and nickel-cadmium batteries have been mainstream, but these water-based batteries have excellent charge / discharge characteristics. However, in terms of battery weight and energy density, it cannot be said that the battery has sufficient characteristics as a power source for moving portable electronic devices.

そこで、二次電池として、リチウム又はリチウム合金を負極電極に用いたリチウム二次電池の研究開発が盛んに行われている。このリチウム二次電池は、高エネルギー密度を有し、自己放電も少なく、軽量であるという優れた特徴を有している。
リチウム二次電池の電極は、通常、活物質とバインダーを溶媒と共に混練し、活物質を分散させてスラリーとした後、このスラリーをドクターブレード法等によって集電体上に塗布し乾燥して薄膜化することにより形成されている。
Therefore, research and development of lithium secondary batteries using lithium or a lithium alloy as a negative electrode as a secondary battery has been actively conducted. This lithium secondary battery has excellent characteristics such as high energy density, low self-discharge, and light weight.
An electrode of a lithium secondary battery is usually a thin film obtained by kneading an active material and a binder together with a solvent, dispersing the active material into a slurry, applying the slurry on a current collector by a doctor blade method or the like, and drying the slurry. It is formed by forming.

現在、特に、リチウム二次電池の電極用のバインダーとして最も広範に用いられているのが、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)に代表されるフッ素系樹脂である。
しかしながら、フッ素系樹脂をバインダーとして用いた場合、可撓性を有する薄膜を作製可能な一方で、集電体と活物質の結着性が劣るため、電池製造工程時に活物質の一部又は全部が集電体から剥離、脱落する恐れがあった。また、電池の充放電が行われる際、活物質内ではリチウムイオンの挿入、放出が繰り返され、それに伴い、集電体から活物質の剥離、脱落の問題が起こり得るという問題もあった。
At present, in particular, fluorine-based resins represented by polyvinylidene fluoride (PVDF) are most widely used as binders for electrodes of lithium secondary batteries.
However, when a fluororesin is used as a binder, a flexible thin film can be produced, but the binding property between the current collector and the active material is inferior. May peel off from the current collector. In addition, when the battery is charged / discharged, lithium ions are repeatedly inserted and released in the active material, and there is a problem that the active material may be peeled off or dropped off from the current collector.

このような問題を解決するため、PVDF以外のバインダーを使用することも試みられている。しかしながら、従来の樹脂を用いた場合、電極ペーストを長時間放置した際に、ペーストの粘度が上昇してしまうという問題が新たに生じていた。このような経時での増粘が生じた場合は、集電体への塗布に適した粘度に調整することが難しくなり、生産性を大きく低下させてしまうという問題が新たに生じていた。 In order to solve such a problem, an attempt has been made to use a binder other than PVDF. However, when the conventional resin is used, there is a new problem that the viscosity of the paste increases when the electrode paste is left for a long time. When such thickening occurs over time, it has become difficult to adjust the viscosity to be suitable for application to the current collector, resulting in a new problem of greatly reducing productivity.

これに対して、特許文献1には、スラリーの貯蔵安定性を改善することを目的として、正極、負極に使用するバインダーとして、特殊なウレタンポリマーを用いる技術が開示されている。
しかしながら、このような技術では、接着力はある程度改善するものの、経時でのペーストの増粘を防止することはできなかった。
On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique using a special urethane polymer as a binder used for the positive electrode and the negative electrode for the purpose of improving the storage stability of the slurry.
However, with such a technique, although the adhesive force is improved to some extent, it has not been possible to prevent thickening of the paste over time.

特開2007―200897号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-200897

本発明は、活物質の分散性、接着性に優れるとともに、経時での増粘が少なく、バインダーの添加量が少ない場合でも高容量のリチウム二次電池を作製することが可能なリチウム二次電池電極用組成物を提供することを目的とする。 The present invention is a lithium secondary battery that is excellent in dispersibility and adhesiveness of an active material, has little viscosity increase with time, and can produce a high-capacity lithium secondary battery even when the amount of binder added is small. It aims at providing the composition for electrodes.

本発明は、活物質、バインダー及び有機溶媒を含有するリチウム二次電池電極用組成物であって、前記バインダーは、ポリビニルアセタール樹脂を含有し、前記ポリビニルアセタール樹脂は、下記式(1)で表される水酸基を有する構成単位、下記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位、及び、下記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有し、前記有機溶媒を20〜50重量%含有するリチウム二次電池電極用組成物である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a composition for a lithium secondary battery electrode containing an active material, a binder, and an organic solvent, wherein the binder contains a polyvinyl acetal resin, and the polyvinyl acetal resin is represented by the following formula (1). structural unit having a hydroxyl group is a structural unit having an acetal group represented by the following formula (2), and, have a structural unit having a nitrile group represented by the following formula (3), the organic solvent 20 It is a composition for lithium secondary battery electrodes containing -50 wt% .
The present invention is described in detail below.

Figure 0006434772
式(2)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、式(3)中、R及びRは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する官能基を表し、Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する連結基又は単結合を表し、nは整数を表す。
Figure 0006434772
In Formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and in Formula (3), R 2 and R 4 are at least selected from the group consisting of C, H and O. A functional group having one type is represented, R 3 represents a linking group or a single bond having at least one type selected from the group consisting of C, H and O, and n represents an integer.

本発明者らは、鋭意検討の結果、リチウム二次電池電極形成用のバインダーとして、所定の構成単位を有するポリビニルアセタール樹脂を用いることで、活物質の分散性、接着性に優れるとともに、経時での増粘が少なく、バインダーの添加量が少ない場合でも高容量のリチウム二次電池を作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have achieved excellent dispersibility and adhesiveness of the active material by using a polyvinyl acetal resin having a predetermined structural unit as a binder for forming a lithium secondary battery electrode. The present inventors have found that a high capacity lithium secondary battery can be produced even when the amount of thickening is small and the amount of binder added is small, and the present invention has been completed.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、活物質を含有する。
本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、正極、負極のいずれの電極に使用してもよく、また、正極および負極の両方に使用してもよい。従って、活物質としては、正極活物質、負極活物質がある。
The composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention contains an active material.
The composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention may be used for either a positive electrode or a negative electrode, or may be used for both a positive electrode and a negative electrode. Accordingly, the active material includes a positive electrode active material and a negative electrode active material.

上記正極活物質としては、例えば、リチウムニッケル酸化物、リチウムコバルト酸化物、リチウムマンガン酸化物等のリチウム含有複合金属酸化物が挙げられる。具体的には例えば、LiNiO、LiCoO、LiMn等が挙げられる。
なお、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the positive electrode active material include lithium-containing composite metal oxides such as lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide, and lithium manganese oxide. Specifically, for example, LiNiO 2, LiCoO 2, LiMn 2 O 4 and the like.
In addition, these may be used independently and may use 2 or more types together.

上記負極活物質としては、例えば、従来からリチウム二次電池の負極活物質として用いられている材料を用いることができ、例えば、球状天然黒鉛、天然グラファイト、人造グラファイト、 アモルファス炭素、カーボンブラック、または、これらの成分に異種元素を添加したもの等が挙げられる。 As the negative electrode active material, for example, a material conventionally used as a negative electrode active material of a lithium secondary battery can be used. For example, spherical natural graphite, natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon, carbon black, or And those obtained by adding different elements to these components.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、導電付与剤を含有することが好ましい。
上記導電付与剤としては、例えば、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。特に、正極用の導電付与剤としては、アセチレンブラック、カーボンブラックが好ましく、負極用の導電付与剤としては、アセチレンブラック、鱗片状黒鉛が好ましい。
The composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention preferably contains a conductivity-imparting agent.
Examples of the conductivity-imparting agent include carbon materials such as graphite, acetylene black, carbon black, ketjen black, and vapor grown carbon fiber. In particular, acetylene black and carbon black are preferable as the conductivity imparting agent for the positive electrode, and acetylene black and scaly graphite are preferable as the conductivity imparting agent for the negative electrode.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、ポリビニルアセタール樹脂を含有する。本発明では、バインダー(結着剤)としてポリビニルアセタール樹脂を用いることで、ポリビニルアセタール樹脂の水酸基と正極活物質の酸素原子間に引力的相互作用が働き、正極活物質をポリビニルアセタール樹脂が取り囲む構造をとる。また、同一分子内の別の水酸基が導電付与剤とも引力的相互作用を及ぼし、活物質、導電付与剤間距離をある一定範囲にとどめることが出来る。このように活物質と導電付与剤を程よい距離に特徴的な構造をとることで、活物質の分散性が大幅に改善される。また、PVDF等の樹脂を用いる場合と比較して、集電体との接着性を向上させることができる。更に、溶剤溶解性に優れ、溶剤の選択の範囲が広がるという利点が得られる。 The composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention contains a polyvinyl acetal resin. In the present invention, by using a polyvinyl acetal resin as a binder (binder), an attractive interaction acts between the hydroxyl group of the polyvinyl acetal resin and the oxygen atom of the positive electrode active material, and the positive electrode active material is surrounded by the polyvinyl acetal resin. Take. Further, another hydroxyl group in the same molecule exerts an attractive interaction with the conductivity-imparting agent, so that the distance between the active material and the conductivity-imparting agent can be kept within a certain range. Thus, the dispersibility of an active material is improved significantly by taking a characteristic structure in a moderate distance between an active material and a conductivity-imparting agent. Moreover, compared with the case where resin, such as PVDF, is used, adhesiveness with a collector can be improved. Furthermore, there is an advantage that the solvent solubility is excellent and the range of solvent selection is widened.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、上記式(1)で表される水酸基を有する構成単位、上記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位、及び、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有する。
上記ポリビニルアセタール樹脂は、これらの構成単位を有することで、優れた電解液への耐性、集電体との接着性、またイオン伝導性を有することができ、バインダーの添加量を減らした場合でも高容量のリチウムイオン電池を製造できるという利点がある。
また、電極ペーストを長時間放置した場合でも、増粘が起らず、集電体への塗布に適した粘度に調整することが容易となるという利点を有する。
The polyvinyl acetal resin includes a structural unit having a hydroxyl group represented by the above formula (1), a structural unit having an acetal group represented by the above formula (2), and a nitrile group represented by the above formula (3). A structural unit having
By having these structural units, the polyvinyl acetal resin can have excellent resistance to an electrolytic solution, adhesion with a current collector, and ion conductivity, even when the amount of binder added is reduced. There is an advantage that a high capacity lithium ion battery can be manufactured.
Further, even when the electrode paste is left for a long time, there is an advantage that the viscosity does not increase and it is easy to adjust the viscosity to be suitable for application to the current collector.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、上記式(1)で表される水酸基を有する構成単位を有する。
上記ポリビニルアセタール樹脂における上記式(1)で表される水酸基を有する構成単位の含有量(水酸基量)の好ましい下限は40モル%、好ましい上限は65モル%である。上記水酸基量が40モル%未満であると、電解液に対する耐性が不充分となり、電極を電解液中に浸した際、樹脂成分が電解液中に溶出してしまうことがあり、65モル%を超えると、工業的に合成が困難であるばかりか、溶液粘度が高くなり、活物質を充分に分散させることが困難となることがある。
上記水酸基量のより好ましい下限は45モル%であり、より好ましい上限は60モル%である。
The polyvinyl acetal resin has a structural unit having a hydroxyl group represented by the formula (1).
The minimum with preferable content (hydroxyl group amount) of the structural unit which has a hydroxyl group represented by the said Formula (1) in the said polyvinyl acetal resin is 40 mol%, and a preferable upper limit is 65 mol%. When the amount of the hydroxyl group is less than 40 mol%, the resistance to the electrolytic solution becomes insufficient, and when the electrode is immersed in the electrolytic solution, the resin component may be eluted in the electrolytic solution. If it exceeds, not only industrial synthesis is difficult, but also the solution viscosity becomes high and it may be difficult to sufficiently disperse the active material.
A more preferred lower limit of the hydroxyl group content is 45 mol%, and a more preferred upper limit is 60 mol%.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、上記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位を有する。
上記ポリビニルアセタール樹脂における上記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位の含有量(アセタール化度)は40〜65モル%であることが好ましい。上記アセタール化度が40モル%未満であると、溶媒への溶解性が低下するため組成物への使用が困難となる。上記アセタール化度が65モル%を超えると、電解液に対する耐性が不充分となり、電極を電解液中に浸漬した際、樹脂成分が電解液中に溶出してしまうことがある。より好ましくは45〜60モル%である。
なお、本明細書において、アセタール化度とは、ポリビニルアルコールの水酸基数のうち、ブチルアルデヒドでアセタール化された水酸基数の割合のことであり、アセタール化度の計算方法としては、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基が2個の水酸基からアセタール化されて形成されていることから、アセタール化された2個の水酸基を数える方法を採用してアセタール化度のモル%を算出する。
The polyvinyl acetal resin has a structural unit having an acetal group represented by the above formula (2).
It is preferable that content (acetalization degree) of the structural unit which has an acetal group represented by the said Formula (2) in the said polyvinyl acetal resin is 40-65 mol%. When the degree of acetalization is less than 40 mol%, the solubility in a solvent is lowered, so that it is difficult to use the composition. When the degree of acetalization exceeds 65 mol%, the resistance to the electrolytic solution becomes insufficient, and the resin component may be eluted in the electrolytic solution when the electrode is immersed in the electrolytic solution. More preferably, it is 45-60 mol%.
In this specification, the degree of acetalization is the ratio of the number of hydroxyl groups acetalized with butyraldehyde in the number of hydroxyl groups of polyvinyl alcohol, and the calculation method of the degree of acetalization is as follows. Since the acetal group is formed by acetalization from two hydroxyl groups, a method of counting the two acetal hydroxyl groups is employed to calculate the mol% of the degree of acetalization.

上記式(2)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基であるが、特に、炭素数1のアルキル基、炭素数3のアルキル基であることが好ましい。
上記Rが、炭素数1のアルキル基、炭素数3のアルキル基であるポリビニルアセタール樹脂は、アセトアルデヒド及びブチルアルデヒドでアセタール化することで得られる。
上記ポリビニルアセタール樹脂は、アセトアルデヒドでアセタール化された部分とブチルアルデヒドでアセタール化された部分との割合が0/100〜50/50であることが好ましい。これにより、ポリビニルアセタール樹脂が柔軟になり、集電体への接着力が良好になる。より好ましくは、アセトアルデヒドでアセタール化された部分とブチルアルデヒドでアセタール化された部分の割合が0/100〜20/80である。
In the above formula (2), R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably an alkyl group having 1 carbon atom or an alkyl group having 3 carbon atoms.
The polyvinyl acetal resin in which R 1 is an alkyl group having 1 carbon atom or an alkyl group having 3 carbon atoms can be obtained by acetalization with acetaldehyde and butyraldehyde.
In the polyvinyl acetal resin, the ratio of the portion acetalized with acetaldehyde and the portion acetalized with butyraldehyde is preferably 0/100 to 50/50. Thereby, a polyvinyl acetal resin becomes flexible and the adhesive force to a collector becomes favorable. More preferably, the ratio of the portion acetalized with acetaldehyde and the portion acetalized with butyraldehyde is 0/100 to 20/80.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有する。
上記式(3)で表される構成単位を有することで、ニトリル基の窒素原子がカーボンや活物質の表面に吸着するため、立体障害からペーストにした際、経時での粘度増粘を防ぐことが出来るという利点がある。
The polyvinyl acetal resin has a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3).
By having the structural unit represented by the above formula (3), the nitrogen atom of the nitrile group is adsorbed on the surface of the carbon or the active material, so that when the paste is made from steric hindrance, the viscosity increase with time is prevented. There is an advantage that can be.

上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位は、アセチル基を介して、ニトリル基を有する重合単位が主鎖に結合した構造を有する。これにより、ニトリル基と主鎖の距離が離れるため、主鎖のかさ高さに妨害されることなくニトリル基が自由に動くことが出来、活物質の表面に吸着することが容易になるため経時での増粘を効果的に防ぐことが出来る。
また、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位は、ニトリル基を有する重合単位がグラフトしたグラフトポリマーのような構造となる。これにより、ポリビニルアセタール樹脂の優れた接着性や分散性を損なうことなく、経時増粘を防ぐことが可能になる。
The structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) has a structure in which a polymer unit having a nitrile group is bonded to the main chain via an acetyl group. As a result, the distance between the nitrile group and the main chain is increased, so that the nitrile group can move freely without being hindered by the bulkiness of the main chain, and it is easy to adsorb on the surface of the active material. Can effectively prevent thickening.
Further, the structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) has a structure like a graft polymer in which a polymer unit having a nitrile group is grafted. Thereby, it becomes possible to prevent thickening with time without impairing the excellent adhesiveness and dispersibility of the polyvinyl acetal resin.

上記Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する官能基である。上記Rとしては、例えば、水素原子、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。なかでもC、H、Oのみからなる官能基が好ましく、具体的には水素原子やアルキル基が好ましい。また、重合の反応性を阻害しないよう比較的かさの小さな官能基が好ましく、上記アルキル基としては直鎖状アルキル基、炭素数が1〜6のアルキル基が好ましい。 R 2 is a functional group having at least one selected from the group consisting of C, H and O. Examples of R 2 include a hydrogen atom, an alkyl group, an allyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amino group. Of these, a functional group consisting only of C, H, and O is preferable, and specifically, a hydrogen atom or an alkyl group is preferable. Moreover, a relatively small functional group is preferable so as not to inhibit polymerization reactivity, and the alkyl group is preferably a linear alkyl group or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

上記Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する連結基又は単結合である。上記連結基としては、例えば、アルキレン基、アルキレンオキシ基、アリーレン基、カルボニル基、エーテル基、イミノ基、アミド結合等が挙げられる。
なかでも、C、H、Oのみからなる官能基が好ましく、上記Rとしては、単結合、アルキレン基、カルボニル基、エーテル基が好ましい。また、重合の反応性を阻害しないよう比較的かさの小さな官能基が好ましく、上記アルキレン基としては、直鎖状アルキレン基、炭素数が1〜6のアルキレン基が好ましい。
R 3 is a linking group or a single bond having at least one selected from the group consisting of C, H and O. Examples of the linking group include an alkylene group, an alkyleneoxy group, an arylene group, a carbonyl group, an ether group, an imino group, and an amide bond.
Especially, the functional group which consists only of C, H, and O is preferable, and as said R < 3 >, a single bond, an alkylene group, a carbonyl group, and an ether group are preferable. Moreover, a relatively small functional group is preferable so as not to inhibit polymerization reactivity, and the alkylene group is preferably a linear alkylene group or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.

上記Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する官能基である。上記Rとしては、例えば、水素原子、アルキル基、アリル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。なかでも、C、H、Oのみからなる官能基が好ましく、水素原子、アルコキシ基、水酸基が好ましい。
上記アルコキシ基としては、炭素数が1〜6のアルコキシ基が好ましい。具体的には例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基等が挙げられる。
R 4 is a functional group having at least one selected from the group consisting of C, H and O. Examples of R 4 include a hydrogen atom, an alkyl group, an allyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and an amino group. Especially, the functional group which consists only of C, H, and O is preferable, and a hydrogen atom, an alkoxy group, and a hydroxyl group are preferable.
As said alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group is preferable. Specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, an n-butoxy group, an isobutoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, and a pentyloxy group.

上記式(3)中、nの好ましい下限は30、好ましい上限は1000である。
上記nが30未満であると、分子鎖に対するニトリル基の数が少なすぎるため、経時増粘を防ぐ効果が充分に得られないことがある。上記nが1000を超えると、ポリビニルアセタール樹脂の特徴が十分に得られず、接着性や分散性が不十分になることがある。
上記nのより好ましい下限は100、より好ましい上限は500である。
In said formula (3), the preferable minimum of n is 30 and a preferable upper limit is 1000.
If n is less than 30, the number of nitrile groups relative to the molecular chain is too small, and the effect of preventing thickening over time may not be sufficiently obtained. When n exceeds 1000, the characteristics of the polyvinyl acetal resin cannot be sufficiently obtained, and the adhesiveness and dispersibility may be insufficient.
The more preferable lower limit of n is 100, and the more preferable upper limit is 500.

上記ポリビニルアセタール樹脂における上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位の含有量の好ましい下限は1モル%、好ましい上限は20モル%である。上記含有量が1モル%未満であると分子鎖に対するニトリル基の数が少なすぎるため、経時増粘を防ぐ効果が充分に得られないことがあり、上記含有量が20モル%を超えると、電解液への耐性を保持することが困難になることがある。上記含有量のより好ましい下限は3モル%、より好ましい上限は10モル%である。 The minimum with preferable content of the structural unit which has a nitrile group represented by the said Formula (3) in the said polyvinyl acetal resin is 1 mol%, and a preferable upper limit is 20 mol%. If the content is less than 1 mol%, the number of nitrile groups relative to the molecular chain is too small, so the effect of preventing thickening over time may not be sufficiently obtained. If the content exceeds 20 mol%, It may be difficult to maintain resistance to the electrolyte. The more preferable lower limit of the content is 3 mol%, and the more preferable upper limit is 10 mol%.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、下記式(4)で表されるアセチル基を有する構成単位を有することが好ましい。
上記ポリビニルアセタール樹脂における上記式(4)で表されるアセチル基を有する構成単位の含有量(アセチル基量)の好ましい下限は1モル%、好ましい上限は20モル%である。上記アセチル基量が1モル%未満であると、樹脂の柔軟性が不足し、集電体への接着力が不充分となることがあり、上記アセチル基量が20モル%を超えると、電解液への耐性が著しく低下し、電解液へ溶出し短絡する原因となることがある。上記アセチル基量のより好ましい下限は3モル%、より好ましい上限は10モル%である。
The polyvinyl acetal resin preferably has a structural unit having an acetyl group represented by the following formula (4).
The minimum with preferable content (acetyl group amount) of the structural unit which has an acetyl group represented by the said Formula (4) in the said polyvinyl acetal resin is 1 mol%, and a preferable upper limit is 20 mol%. If the amount of acetyl groups is less than 1 mol%, the flexibility of the resin may be insufficient, and the adhesive strength to the current collector may be insufficient. If the amount of acetyl groups exceeds 20 mol%, electrolysis will occur. Resistance to the liquid may be significantly reduced, and it may cause elution into the electrolyte and cause a short circuit. The more preferable lower limit of the acetyl group amount is 3 mol%, and the more preferable upper limit is 10 mol%.

Figure 0006434772
Figure 0006434772

上記ポリビニルアセタール樹脂の重合度の好ましい下限は250、好ましい上限は4000である。上記重合度が250未満であると、工業的に入手が難しくなることがある。上記重合度が4000を超えると、溶液粘度が高くなり、活物質を充分に分散させることが困難となることがある。上記重合度のより好ましい下限は280、より好ましい上限は800である。 The minimum with a preferable polymerization degree of the said polyvinyl acetal resin is 250, and a preferable upper limit is 4000. If the degree of polymerization is less than 250, it may be difficult to obtain industrially. When the polymerization degree exceeds 4000, the solution viscosity becomes high and it may be difficult to sufficiently disperse the active material. The more preferable lower limit of the degree of polymerization is 280, and the more preferable upper limit is 800.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、アニオン性基を有することが好ましい。
上記アニオン性基を有することで、ポリビニルアセタール樹脂が活物質の表面に付着しやすくなり、活物質の分散性を高めることができる。
The polyvinyl acetal resin preferably has an anionic group.
By having the anionic group, the polyvinyl acetal resin easily adheres to the surface of the active material, and the dispersibility of the active material can be improved.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物中の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.2重量%、好ましい上限は5重量%である。上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量が0.2重量%未満であると、集電体への接着力が不足してしまうことがあり、5重量%を超えると、リチウム二次電池の放電容量が低下してしまうことがある。より好ましくは、0.5〜3重量%である。 Although content of the said polyvinyl acetal resin in the composition for lithium secondary battery electrodes of this invention is not specifically limited, A preferable minimum is 0.2 weight% and a preferable upper limit is 5 weight%. When the content of the polyvinyl acetal resin is less than 0.2% by weight, the adhesive force to the current collector may be insufficient. When the content exceeds 5% by weight, the discharge capacity of the lithium secondary battery decreases. May end up. More preferably, it is 0.5 to 3% by weight.

上記ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセタール化してなるものである。
特に、上記ポリビニルアセタール樹脂を製造する方法としては、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を予め有するポリビニルアルコールを用意し、その後アセタール化する方法、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアルコールをアセタール化した後、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位となる部分を付加する方法等が挙げられる。
The polyvinyl acetal resin is obtained by acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde.
In particular, as a method for producing the polyvinyl acetal resin, a method in which polyvinyl alcohol having a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) is prepared in advance and then acetalized, represented by the above formula (3) is used. Examples include a method of acetalizing polyvinyl alcohol having no nitrile group-containing structural unit and then adding a portion to be a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3).

上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有するポリビニルアルコールを作製する方法としては、例えば、下記式(5)で表されるニトリル系モノマーと、酢酸ビニル等のビニルエステルとを共重合した後、得られた共重合体のアルコール溶液に酸またはアルカリを添加してケン化する方法等が挙げられる。
また、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアルコールにニトリルモノマーを反応させる方法を用いてもよい。
As a method for producing polyvinyl alcohol having a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3), for example, a nitrile monomer represented by the following formula (5) and a vinyl ester such as vinyl acetate are used. Examples thereof include a method of saponification by adding an acid or an alkali to the alcohol solution of the obtained copolymer after the copolymerization.
Moreover, you may use the method of making a nitrile monomer react with the polyvinyl alcohol which does not have the structural unit which has a nitrile group represented by the said Formula (3).

Figure 0006434772
式(5)中、R及びRは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する官能基を表し、Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する連結基又は単結合を表し、nは整数を表す。
Figure 0006434772
In formula (5), R 2 and R 4 represent a functional group having at least one selected from the group consisting of C, H and O, and R 3 is selected from the group consisting of C, H and O A linking group having at least one kind or a single bond, and n represents an integer.

また、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位に相当する部分を付加する方法としては、例えば、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアセタール樹脂にニトリルモノマーを反応させる方法等が挙げられる。
上記ニトリルモノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、2−シアノメチル−1−ブテン、2−シアノカルボニル−1−ヘキセン、2−クロロアクリロニトリル、2−メチレングルタロニトリル、アリルシアノアセテイト等が挙げられる。
なお、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位に相当する部分を付加する方法では、上記ニトリルモノマーからなるニトリルポリマーを、ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基に結合させてグラフトポリマーとすることが好ましい。
Moreover, as a method of adding a part corresponding to the structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3), for example, a polyvinyl acetal having no structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) Examples thereof include a method of reacting a nitrile monomer with a resin.
Examples of the nitrile monomer include acrylonitrile, methacrylonitrile, 2-cyanomethyl-1-butene, 2-cyanocarbonyl-1-hexene, 2-chloroacrylonitrile, 2-methyleneglutaronitrile, allyl cyanoacetate, and the like.
In the method of adding a portion corresponding to the structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3), the nitrile polymer composed of the nitrile monomer is bonded to the acetyl group of the polyvinyl acetal resin to form a graft polymer. It is preferable.

上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位に相当する部分を付加する方法を用いる場合は、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアセタール樹脂は、上記式(4)で表されるアセチル基を有する構成単位を有することが好ましい。
上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアセタール樹脂における上記式(4)で表されるアセチル基を有する構成単位の含有量の好ましい下限は0.5モル%、好ましい上限は20モル%である。上記アセチル基量が0.5モル%未満であると、不充分となることがあり、上記アセチル基量が20モル%を超えると、電解液への耐性が著しく低下し、電解液へ溶出し短絡する原因となることがある。上記アセチル基量のより好ましい下限は3モル%、より好ましい上限は10モル%である。
When using the method of adding a portion corresponding to the structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3), the polyvinyl acetal resin not having the structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) is It is preferable to have a structural unit having an acetyl group represented by the above formula (4).
The minimum with preferable content of the structural unit which has an acetyl group represented by the said Formula (4) in the polyvinyl acetal resin which does not have the structural unit which has a nitrile group represented by the said Formula (3) is 0.5 mol%, A preferable upper limit is 20 mol%. If the amount of acetyl groups is less than 0.5 mol%, the amount may be insufficient. If the amount of acetyl groups exceeds 20 mol%, the resistance to the electrolyte solution is significantly reduced and the electrolyte solution is eluted. May cause a short circuit. The more preferable lower limit of the acetyl group amount is 3 mol%, and the more preferable upper limit is 10 mol%.

上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有しないポリビニルアルコール(以下、単にポリビニルアルコールともいう)は、例えば、ビニルエステルとエチレンの共重合体をケン化することにより得ることができる。上記ビニルエステルとしては、例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が挙げられる。なかでも、経済性の観点から酢酸ビニルが好適である。 Polyvinyl alcohol not having a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3) (hereinafter also simply referred to as polyvinyl alcohol) can be obtained, for example, by saponifying a copolymer of vinyl ester and ethylene. it can. Examples of the vinyl ester include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate and the like. Of these, vinyl acetate is preferred from the viewpoint of economy.

上記ポリビニルアルコールは、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン性不飽和単量体を共重合したものであってもよい。上記エチレン性不飽和単量体としては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、アクリロニトリルメタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、及びそのナトリウム塩、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。また、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体とエチレンを共重合し、それをケン化することによって得られる末端変性ポリビニルアルコールも用いることができる。 The polyvinyl alcohol may be a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer as long as the effects of the present invention are not impaired. The ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid, acrylonitrile methacrylonitrile, acrylamide, and methacrylamide. , Trimethyl- (3-acrylamido-3-dimethylpropyl) -ammonium chloride, acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and its sodium salt, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, N-vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl bromide, fluorine Vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, sodium vinyl sulfonate, sodium allyl sulfonate and the like. Also use terminal-modified polyvinyl alcohol obtained by copolymerizing vinyl ester monomer such as vinyl acetate with ethylene in the presence of thiol compounds such as thiol acetic acid and mercaptopropionic acid, and saponifying it. Can do.

上記ポリビニルアルコールは、上記ビニルエステルとα−オレフィンとを共重合した共重合体をケン化したものであってもよい。また、更に上記エチレン性不飽和単量体を共重合させ、エチレン性不飽和単量体に由来する成分を含有するポリビニルアルコールとしてもよい。また、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体とα−オレフィンを共重合し、それをケン化することによって得られる末端ポリビニルアルコールも用いることができる。上記α−オレフィンとしては特に限定されず、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンチレン、へキシレン、シクロヘキシレン、シクロヘキシルエチレン、シクロヘキシルプロピレン等が挙げられる。 The polyvinyl alcohol may be a saponified copolymer obtained by copolymerizing the vinyl ester and an α-olefin. Furthermore, it is good also as polyvinyl alcohol which copolymerizes the said ethylenically unsaturated monomer and contains the component originating in an ethylenically unsaturated monomer. Also used is a terminal polyvinyl alcohol obtained by copolymerizing a vinyl ester monomer such as vinyl acetate with an α-olefin in the presence of a thiol compound such as thiol acetic acid or mercaptopropionic acid, and saponifying it. be able to. The α-olefin is not particularly limited, and examples thereof include methylene, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, pentylene, hexylene, cyclohexylene, cyclohexylethylene, and cyclohexylpropylene.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、上記ポリビニルアセタール樹脂に加えて、ポリフッ化ビニリデン樹脂を含有していてもよい。
上記ポリフッ化ビニリデン樹脂を併用することで、電解液への耐性が更に向上し、放電容量を向上させることが出来る。
In addition to the said polyvinyl acetal resin, the composition for lithium secondary battery electrodes of this invention may contain the polyvinylidene fluoride resin.
By using the polyvinylidene fluoride resin in combination, the resistance to the electrolytic solution can be further improved, and the discharge capacity can be improved.

上記ポリフッ化ビニリデン樹脂を含有する場合、上記ポリビニルアセタール樹脂とポリフッ化ビニリデン樹脂との重量比は、0.5:9.5〜7:3であることが好ましい。
このような範囲内とすることで、ポリフッ化ビニリデンに著しく不足している集電体への接着力を有しながら、電解液への耐性を付与することが出来る。
より好ましい上記ポリビニルアセタール樹脂とポリフッ化ビニリデン樹脂との重量比は1:9〜4:6である。
When the polyvinylidene fluoride resin is contained, the weight ratio of the polyvinyl acetal resin to the polyvinylidene fluoride resin is preferably 0.5: 9.5 to 7: 3.
By setting it within such a range, it is possible to impart resistance to the electrolytic solution while having adhesive force to the current collector that is significantly insufficient for polyvinylidene fluoride.
A more preferred weight ratio of the polyvinyl acetal resin to the polyvinylidene fluoride resin is 1: 9 to 4: 6.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物中のバインダー全体の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は1重量%、好ましい上限は20重量%である。上記バインダーの含有量が1重量%未満であると、集電体への接着力が不足してしまうことがあり、20重量%を超えると、リチウム二次電池の放電容量が低下してしまうことがある。 Although content of the whole binder in the composition for lithium secondary battery electrodes of this invention is not specifically limited, A preferable minimum is 1 weight% and a preferable upper limit is 20 weight%. If the content of the binder is less than 1% by weight, the adhesive force to the current collector may be insufficient, and if it exceeds 20% by weight, the discharge capacity of the lithium secondary battery may be reduced. There is.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、有機溶媒を含有する。
上記有機溶媒としては、上記ポリビニルアセタール樹脂を溶解させることができるものであれば特に限定されず、例えば、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、トルエン、イソプロピルアルコール、N−メチルピロリドン、エタノール、蒸留水等が挙げられる。なかでも、N−メチルピロリドンが好ましい。
上記有機溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention contains an organic solvent.
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polyvinyl acetal resin. For example, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, toluene, isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidone, ethanol, distillation Water etc. are mentioned. Of these, N-methylpyrrolidone is preferable.
The said organic solvent may be used independently and may use 2 or more types together.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物中の有機溶媒の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は20重量%、好ましい上限は50重量%である。上記有機溶媒の含有量が20重量%未満であると、粘度が高いため、ペーストの塗工が困難になることがあり、50重量%を超えると、溶剤乾燥時にムラができてしまうことがある。より好ましい下限は25重量%、より好ましい上限は40重量%である。 Although content of the organic solvent in the composition for lithium secondary battery electrodes of this invention is not specifically limited, A preferable minimum is 20 weight% and a preferable upper limit is 50 weight%. If the content of the organic solvent is less than 20% by weight, the viscosity may be high, so that paste coating may be difficult. If the content exceeds 50% by weight, unevenness may occur when the solvent is dried. . A more preferred lower limit is 25% by weight, and a more preferred upper limit is 40% by weight.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物には、上述した活物質、ポリビニルアセタール樹脂、溶媒以外にも、必要に応じて、難燃助剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤のような添加剤を添加してもよい。 In addition to the above-described active material, polyvinyl acetal resin, and solvent, the composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention includes a flame retardant aid, a thickener, an antifoaming agent, a leveling agent, and an adhesion as necessary. An additive such as a property-imparting agent may be added.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物を製造する方法としては、特に限定されず、例えば、上記活物質、ポリビニルアセタール樹脂、溶媒及び必要に応じて添加する各種添加剤をボールミル、ブレンダーミル、3本ロール等の各種混合機を用いて混合する方法が挙げられる。 The method for producing the composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention is not particularly limited. For example, the active material, the polyvinyl acetal resin, the solvent, and various additives to be added as necessary may be a ball mill, a blender mill, The method of mixing using various mixers, such as a 3 roll, is mentioned.

本発明のリチウム二次電池電極用組成物は、例えば、導電性基体上に塗布し、乾燥する工程を経ることで、電極が形成される。
本発明のリチウム二次電池電極用組成物を用いてなるリチウム二次電池もまた本発明の一つである。
本発明のリチウム二次電池電極用組成物を導電性基体に塗布する際の塗布方法としては、例えば、押出しコーター、リバースローラー、ドクターブレード、アプリケーターなどをはじめ、各種の塗布方法を採用することができる。
The electrode for lithium secondary battery electrode composition of the present invention is formed, for example, through a process of coating on a conductive substrate and drying.
A lithium secondary battery using the composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention is also one aspect of the present invention.
As a coating method when the composition for a lithium secondary battery electrode of the present invention is applied to a conductive substrate, various coating methods such as an extrusion coater, a reverse roller, a doctor blade, an applicator and the like can be adopted. it can.

本発明によれば、活物質の分散性、接着性に優れるとともに、経時での増粘が少なく、バインダーの添加量が少ない場合でも高容量のリチウム二次電池を作製することが可能なリチウム二次電池電極用組成物を提供できる。 According to the present invention, a lithium secondary battery that is excellent in dispersibility and adhesiveness of an active material, has little viscosity increase with time, and can produce a high-capacity lithium secondary battery even when the amount of binder added is small. A composition for a secondary battery electrode can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(ポリビニルアセタール樹脂(a)〜(e)の合成)
ポリビニルアルコール350重量部を純水3000重量部に加え、90℃の温度で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸230重量部を添加した後、液温を5℃に下げてn−ブチルアルデヒド155重量部を添加しこの温度を保持してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、液温を30℃、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を経て、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。得られたポリビニルアセタール樹脂をDMSO−d(ジメチルスルホキサシド)に溶解し、13C−NMR(核磁気共鳴スペクトル)を用いて上記式(1)で表される構成単位の含有量[水酸基量]、上記式(2)で表される構成単位の含有量[アセチル基量]、上記式(3)で表される構成単位の含有量[アセタール化度]を測定したところ、水酸基量は50モル%、アセチル基量は1モル%、アセタール化度(ブチラール化度)は49モル%であった。
また、表1に示す条件(使用ポリビニルアルコール、n−ブチルアルデヒド使用量、塩酸使用量、投入温度)とした以外は、ポリビニルアセタール樹脂(a)と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(b)〜(e)を合成した。
(Synthesis of polyvinyl acetal resins (a) to (e))
350 parts by weight of polyvinyl alcohol was added to 3000 parts by weight of pure water, and stirred at a temperature of 90 ° C. for about 2 hours for dissolution. The solution was cooled to 40 ° C., 230 parts by weight of hydrochloric acid having a concentration of 35% by weight was added thereto, the temperature of the solution was lowered to 5 ° C., and 155 parts by weight of n-butyraldehyde was added to maintain the temperature and acetal was maintained. The reaction product was precipitated by the reaction. Thereafter, the liquid temperature was maintained at 30 ° C. for 3 hours to complete the reaction, and neutralized, washed with water and dried by a conventional method to obtain a white powder of polyvinyl acetal resin. The obtained polyvinyl acetal resin is dissolved in DMSO-d 6 (dimethylsulfoxaside), and the content of the structural unit represented by the above formula (1) using 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) [hydroxyl group] Amount], the content of the structural unit represented by the above formula (2) [acetyl group amount], and the content of the structural unit represented by the above formula (3) [degree of acetalization] were measured. 50 mol%, the amount of acetyl groups was 1 mol%, and the degree of acetalization (degree of butyralization) was 49 mol%.
Further, the polyvinyl acetal resins (b) to (b) were used in the same manner as the polyvinyl acetal resin (a) except that the conditions shown in Table 1 were used (polyvinyl alcohol, n-butyraldehyde use amount, hydrochloric acid use amount, charging temperature). e) was synthesized.

Figure 0006434772
Figure 0006434772

(変性ポリビニルアセタール樹脂(A)〜(K)の合成)
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた反応容器内に、得られたポリビニルブチラール(a)8重量部、グラフトモノマーとしてアクリロニトリル8重量部、N−メチルピロリドン84重量部を加え、撹拌しながらポリビニルブチラールを溶解させた。次に、窒素ガスを30分間吹き込んで反応容器内を窒素置換した後、反応容器内を撹拌しながら70℃に加熱した。30分間後、0.5重量部の重合開始剤としてのt−ブチルパーオキシピバレートを上記反応器内に5時間かけて滴下添加した。その後、さらに70℃にて3時間反応させた。
次いで、反応液を冷却することにより、上記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する固形分15重量%の樹脂溶液(A)を得た。得られたポリビニルアセタール樹脂(A)をDMSO−d(ジメチルスルホキサシド)に溶解し、13C−NMR(核磁気共鳴スペクトル)を用いて上記式(1)で表される構成単位の含有量[水酸基量]、上記式(2)で表される構成単位の含有量[アセタール化度]、式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位[ニトリル含有基量]、上記式(4)で表される構成単位の含有量[アセチル基量]を測定したところ、水酸基量は50モル%、アセタール化度(ブチラール化度)は49モル%、ニトリル含有基量は1モル%、アセチル基量は0モル%であった。
また、表2に示す条件(使用ポリビニルアセタール、ポリビニルアセタール使用量、グラフトモノマー、グラフトモノマー使用量)とした以外は、変性ポリビニルアセタール樹脂(A)と同様にして、変性ポリビニルアセタール樹脂(B)〜(K)[樹脂溶液(B)〜(K)]を合成した。
(Synthesis of modified polyvinyl acetal resins (A) to (K))
In a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube and a cooling tube, 8 parts by weight of the obtained polyvinyl butyral (a), 8 parts by weight of acrylonitrile as a graft monomer, and 84 parts by weight of N-methylpyrrolidone are added and stirred. While the polyvinyl butyral was dissolved. Next, nitrogen gas was blown for 30 minutes to replace the inside of the reaction vessel with nitrogen, and then the inside of the reaction vessel was heated to 70 ° C. while stirring. After 30 minutes, 0.5 part by weight of t-butyl peroxypivalate as a polymerization initiator was added dropwise to the reactor over 5 hours. Thereafter, the reaction was further carried out at 70 ° C. for 3 hours.
Subsequently, the reaction solution is cooled to obtain a resin solution (A) having a solid content of 15% by weight, which contains the modified polyvinyl acetal resin (A) having a structural unit having a nitrile group represented by the above formula (3). It was. The obtained polyvinyl acetal resin (A) is dissolved in DMSO-d 6 (dimethylsulfoxaside), and contains the structural unit represented by the above formula (1) using 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum). Amount [hydroxyl group amount], content of structural unit represented by the above formula (2) [degree of acetalization], structural unit having a nitrile group represented by formula (3) [nitrile-containing group content], the above formula ( When the content of the structural unit represented by 4) [acetyl group content] was measured, the hydroxyl group content was 50 mol%, the degree of acetalization (degree of butyralization) was 49 mol%, the amount of nitrile-containing groups was 1 mol%, The amount of acetyl groups was 0 mol%.
Further, the modified polyvinyl acetal resin (B) to the modified polyvinyl acetal resin (A) are the same as the modified polyvinyl acetal resin (A) except that the conditions shown in Table 2 (used polyvinyl acetal, polyvinyl acetal usage amount, graft monomer, graft monomer usage amount) are used. (K) [Resin solutions (B) to (K)] were synthesized.

(変性ポリビニルアセタール樹脂(L)の合成)
攪拌機付反応フラスコに、けん化度98モル%、重合度1200の原料ポリビニルアルコール400重量部、及び、水3000重量部を仕込み、ポリビニルアルコールを溶解させた後、40質量%水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液30重量部を加え、これにアクリロニトリル30重量部とアセトン1800重量部を加えて32℃で6時間反応させた。
次いで、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムと同当量の酢酸を含む20質量%の酢酸水溶液を加えた。反応液は水相と有機相の2相に分かれており、有機相を抜出し、これを水中に注ぎながら攪拌し、ポリビニルアルコールを析出させた。
得られたポリビニルアルコールを、水で繰返し洗浄した後、アセトンに再溶解させ再び水中で析出させ、脱水、減圧乾燥することで、下記式(6)で表す構成単位を含む2−シアノエチル基を有する変性ポリビニルアルコールを得た。
(Synthesis of modified polyvinyl acetal resin (L))
A reaction flask equipped with a stirrer was charged with 400 parts by weight of a raw material polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98 mol% and a polymerization degree of 1200 parts, and 3000 parts by weight of water, and after dissolving the polyvinyl alcohol, a 40% by mass benzyltrimethylammonium hydroxide aqueous solution 30 Part by weight was added, 30 parts by weight of acrylonitrile and 1800 parts by weight of acetone were added thereto, and reacted at 32 ° C. for 6 hours.
Then, a 20% by mass aqueous acetic acid solution containing acetic acid equivalent to benzyltrimethylammonium hydroxide was added. The reaction solution was divided into two phases, an aqueous phase and an organic phase. The organic phase was extracted and stirred while pouring it into water to precipitate polyvinyl alcohol.
The obtained polyvinyl alcohol is repeatedly washed with water, then redissolved in acetone, precipitated again in water, dehydrated and dried under reduced pressure to have a 2-cyanoethyl group containing a structural unit represented by the following formula (6). Modified polyvinyl alcohol was obtained.

Figure 0006434772
Figure 0006434772

得られた変性ポリビニルアルコール350重量部を純水3000重量部に加え、90℃の温度で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸230重量部を添加した後、液温を20℃に下げてn−ブチルアルデヒド155重量部を添加しこの温度を保持してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、液温を50℃、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を経て、変性ポリビニルアセタール樹脂(L)の白色粉末を得た。得られた変性ポリビニルアセタール樹脂(L)をN−メチルピロリドンに添加することで固形分15重量%の樹脂溶液(L)を得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂をDMSO−d(ジメチルスルホキサシド)に溶解し、13C−NMR(核磁気共鳴スペクトル)を用いて式(1)で表される構成単位の含有量[水酸基量]、式(4)で表される構成単位の含有量[アセチル基量]、式(3)で表される構成単位の含有量[アセタール化度]、及び、上記式(6)で表される構成単位の含有量[式(6)単位量]を測定したところ、水酸基量は50モル%、アセチル基量は1モル%、アセタール化度(ブチラール化度)は44モル%、式(6)単位量は5モル%であった。
350 parts by weight of the obtained modified polyvinyl alcohol was added to 3000 parts by weight of pure water and stirred at a temperature of 90 ° C. for about 2 hours for dissolution. The solution was cooled to 40 ° C., and 230 parts by weight of hydrochloric acid having a concentration of 35% by weight was added thereto, the liquid temperature was lowered to 20 ° C., and 155 parts by weight of n-butyraldehyde was added to maintain the temperature, and the acetal was maintained. The reaction product was precipitated by the reaction. Thereafter, the liquid temperature was kept at 50 ° C. for 3 hours to complete the reaction, and neutralized, washed with water and dried by a conventional method to obtain a white powder of the modified polyvinyl acetal resin (L). The obtained modified polyvinyl acetal resin (L) was added to N-methylpyrrolidone to obtain a resin solution (L) having a solid content of 15% by weight.
The obtained polyvinyl acetal resin is dissolved in DMSO-d 6 (dimethylsulfoxaside), and the content of the structural unit represented by the formula (1) using 13 C-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) [hydroxyl group content] ], The content of the structural unit represented by the formula (4) [acetyl group amount], the content of the structural unit represented by the formula (3) [degree of acetalization], and the formula (6). When the content of the structural unit [formula (6) unit amount] was measured, the hydroxyl group amount was 50 mol%, the acetyl group amount was 1 mol%, the acetalization degree (butyralization degree) was 44 mol%, and the formula (6 ) The unit amount was 5 mol%.

Figure 0006434772
Figure 0006434772

(実施例1)
(リチウム二次電池正極用組成物の調製)
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)20重量部(変性ポリビニルアセタール樹脂(A):3重量部)に、正極活物質としてコバルト酸リチウム(日本化学工業社製、セルシードC−5H)50重量部、導電付与剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラック)を5重量部、N−メチルピロリドン25重量部を加えてシンキー社製泡取練太郎にて混合し、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
Example 1
(Preparation of composition for positive electrode of lithium secondary battery)
In 20 parts by weight of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A) thus obtained (modified polyvinyl acetal resin (A): 3 parts by weight), lithium cobalt oxide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., 50 parts by weight of cell seed C-5H), 5 parts by weight of acetylene black (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductivity-imparting agent, and 25 parts by weight of N-methylpyrrolidone were added and mixed at Shintaro's Awatori Kentaro And the composition for lithium secondary battery positive electrodes was obtained.

(実施例2〜11)
表3に示すバインダーを用い、N−メチルピロリドンの添加量(全体量)を変更した以外は実施例1と同様にして、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
(Examples 2 to 11)
A lithium secondary battery positive electrode composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the binder shown in Table 3 was used and the addition amount (total amount) of N-methylpyrrolidone was changed.

(実施例12)
(リチウム二次電池負極用組成物の調製)
得られた変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)13.3重量部(変性ポリビニルアセタール樹脂(A):2重量部)に、負極活物質として球状天然黒鉛(日本黒鉛工業社製、CGB−10)50重量部、N−メチルピロリドン36.7重量部を加えてシンキー社製、泡取練太郎にて混合し、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
(Example 12)
(Preparation of composition for negative electrode of lithium secondary battery)
In 13.3 parts by weight (modified polyvinyl acetal resin (A): 2 parts by weight) of the resulting resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), spherical natural graphite (Nippon Graphite Industries Co., Ltd.) Manufactured, CGB-10) 50 parts by weight and N-methylpyrrolidone 36.7 parts by weight were added and mixed by Shintaro Co., Ltd., Narotaro Awatori to obtain a composition for a positive electrode of a lithium secondary battery.

(実施例13〜17)
表3に示すバインダーを用い、N−メチルピロリドンの添加量(全体量)を変更した以外は実施例12と同様にして、リチウム二次電池負極用組成物を得た。
(Examples 13 to 17)
A composition for a lithium secondary battery negative electrode was obtained in the same manner as in Example 12 except that the binder shown in Table 3 was used and the addition amount (total amount) of N-methylpyrrolidone was changed.

(比較例1)
表3に示すバインダーを用い、N−メチルピロリドンの添加量(全体量)を変更した以外は実施例1と同様にして、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A lithium secondary battery positive electrode composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the binder shown in Table 3 was used and the addition amount (total amount) of N-methylpyrrolidone was changed.

(比較例2)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、ポリビニルアセタール樹脂(a)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)を用いた以外は実施例1と同様にして、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
(Comparative Example 2)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of the polyvinyl acetal resin (a) was used in the same manner as in Example 1. A composition for a positive electrode of a lithium secondary battery was obtained.

(比較例3)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、ポリフッ化ビニリデン(PVDF、クレハ社製、#1100)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)を用いた以外は実施例1と同様にして、リチウム二次電池正極用組成物を得た。
(Comparative Example 3)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of polyvinylidene fluoride (PVDF, manufactured by Kureha, # 1100) was used. In the same manner as in Example 1, a lithium secondary battery positive electrode composition was obtained.

(比較例4)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、変性ポリビニルアセタール樹脂(L)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)である樹脂溶液(L)を用いた以外は実施例1と同様にして、リチウム二次電池負極用組成物を得た。
(Comparative Example 4)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), a resin solution (L) which is an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of the modified polyvinyl acetal resin (L) was used. In the same manner as in Example 1, a lithium secondary battery negative electrode composition was obtained.

(比較例5)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、ポリビニルアセタール樹脂(a)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)を用いた以外は実施例12と同様にして、リチウム二次電池負極用組成物を得た。
(Comparative Example 5)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of the polyvinyl acetal resin (a) was used in the same manner as in Example 12. A composition for a negative electrode of a lithium secondary battery was obtained.

(比較例6)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、ポリフッ化ビニリデン(PVDF、クレハ社製、#1100)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)を用いた以外は実施例12と同様にして、リチウム二次電池負極用組成物を得た。
(Comparative Example 6)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of polyvinylidene fluoride (PVDF, manufactured by Kureha, # 1100) was used. In the same manner as in Example 12, a lithium secondary battery negative electrode composition was obtained.

(比較例7)
変性ポリビニルアセタール樹脂(A)を含有する樹脂溶液(A)に代えて、変性ポリビニルアセタール樹脂(L)のN−メチルピロリドン溶液(固形分15重量%)である樹脂溶液(L)を用いた以外は実施例12と同様にして、リチウム二次電池負極用組成物を得た。
(Comparative Example 7)
Instead of the resin solution (A) containing the modified polyvinyl acetal resin (A), a resin solution (L) which is an N-methylpyrrolidone solution (solid content 15% by weight) of the modified polyvinyl acetal resin (L) was used. In the same manner as in Example 12, a lithium secondary battery negative electrode composition was obtained.

<評価>
実施例及び比較例で得られたリチウム二次電池電極用組成物(正極用、負極用)について以下の評価を行った。結果を表3に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the composition for lithium secondary battery electrodes (for positive electrodes and negative electrodes) obtained by the Example and the comparative example. The results are shown in Table 3.

(1)接着性
実施例1〜11、比較例1〜4で得られたリチウム二次電池電極用組成物については、アルミ箔に対する接着性を評価し、実施例12〜17、比較例5〜7で得られたリチウム二次電池電極用組成物については、銅箔に対する接着性を評価した。
(1) Adhesiveness About the compositions for lithium secondary battery electrodes obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4, the adhesiveness to aluminum foil was evaluated, and Examples 12 to 17 and Comparative Examples 5 to 5 were evaluated. About the composition for lithium secondary battery electrodes obtained by 7, the adhesiveness with respect to copper foil was evaluated.

(1−1)実施例1〜11、比較例1〜4
アルミ箔(厚み20μm)の上に、乾燥後の膜厚が20μmとなるように電極用組成物を塗工、乾燥し、アルミ箔上に電極がシート状に形成された試験片を得た。
このサンプルを縦1cm、横2cmに切り出し、AUTOGRAPH(島津製作所社製、「AGS−J」)を用い、試験片を固定しながら電極シートを引き上げ、アルミ箔から完全に電極シートが剥離するまでに要する剥離力(N/m)を計測した。
(1-1) Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 4
On the aluminum foil (thickness 20 μm), the electrode composition was applied and dried so that the film thickness after drying was 20 μm, to obtain a test piece in which the electrode was formed in a sheet shape on the aluminum foil.
This sample was cut into a length of 1 cm and a width of 2 cm, and the electrode sheet was pulled up while fixing the test piece using AUTOGRAPH (manufactured by Shimadzu Corporation, “AGS-J”) until the electrode sheet was completely peeled from the aluminum foil. The required peel force (N / m) was measured.

(1−2)実施例12〜17、比較例5〜7
上記(1−1)において、アルミ箔を銅箔(厚み20μm)に変更した以外は全く同じ方法にて剥離力を評価した。
(1-2) Examples 12 to 17 and Comparative Examples 5 to 7
In the above (1-1), the peel strength was evaluated in exactly the same manner except that the aluminum foil was changed to a copper foil (thickness 20 μm).

(2)分散性
得られたリチウム二次電池電極用組成物10重量部とN−メチルピロリドン90重量部を混合、希釈した後、超音波分散機(エスエヌディ社製、「US−303」)にて10分間撹拌した。その後レーザー回折式粒度分布計(堀場製作所社製、LA−910)を用いて粒度分布測定を行い、平均分散径を測定した。
(2) Dispersibility After mixing and diluting 10 parts by weight of the obtained composition for a lithium secondary battery electrode and 90 parts by weight of N-methylpyrrolidone, an ultrasonic disperser (manufactured by SNDI, “US-303”) was used. And stirred for 10 minutes. Thereafter, the particle size distribution was measured using a laser diffraction particle size distribution meter (LA-910, manufactured by Horiba, Ltd.), and the average dispersion diameter was measured.

(3)ペースト粘度
得られたリチウム二次電池電極用組成物10重量部について、レオメータ(レオロジカインスツルメンツ社製:直径10mmのパラレルプレート使用)を用い、せん断速度0.1〜1000s−1で粘度を測定した。そのうち、せん断速度1s−1での粘度をそのサンプルのペースト粘度とした。なお、測定温度は20℃とした。
また、20℃で1週間放置した後の粘度についても測定した。なお、製造直後と1週間後の粘度から下記式により、粘度増加率を算出した。

粘度増加率(%)=(1週間後の粘度/製造直後の粘度)×100
(3) Paste viscosity About 10 parts by weight of the obtained composition for a lithium secondary battery electrode, using a rheometer (manufactured by Rheological Instrument Co., Ltd .: using a parallel plate having a diameter of 10 mm), the viscosity at a shear rate of 0.1 to 1000 s −1 Was measured. Among them, the viscosity at a shear rate of 1 s −1 was defined as the paste viscosity of the sample. The measurement temperature was 20 ° C.
Moreover, the viscosity after being allowed to stand at 20 ° C. for 1 week was also measured. The viscosity increase rate was calculated from the viscosity immediately after production and after 1 week according to the following formula.

Viscosity increase rate (%) = (viscosity after 1 week / viscosity immediately after production) × 100

(4)溶媒溶解性
(溶出評価)
得られた試験片の重量を正確に計量し、シートに含まれる成分重量比から試験片に含まれる樹脂の重量を算出した。その後、試験片を袋状のメッシュに入れ、メッシュ袋と試験片の合計重量を正確に計測した。
次いで、試験片の入っているメッシュ袋を電解液であるジエチルカーボネートに浸し、室温にて1晩放置した。放置後メッシュ袋を取り出し、150℃、8時間の条件で乾燥させ、完全に溶剤を乾燥させた。
乾燥機から取り出した後、室温にて1時間放置し、重量を計測した。試験前後の重量変化から樹脂の溶出量を算出し、その溶出量とあらかじめ算出しておいた樹脂の重量の比から樹脂の溶出率を算出し、以下の基準で評価した。なお、溶出率の値が高いほど、電解液中へ樹脂が溶出しやすいことを意味する。
(4) Solvent solubility (elution evaluation)
The weight of the obtained test piece was accurately measured, and the weight of the resin contained in the test piece was calculated from the component weight ratio contained in the sheet. Thereafter, the test piece was put in a bag-like mesh, and the total weight of the mesh bag and the test piece was accurately measured.
Next, the mesh bag containing the test piece was immersed in diethyl carbonate, which is an electrolytic solution, and left overnight at room temperature. After standing, the mesh bag was taken out and dried under conditions of 150 ° C. and 8 hours to completely dry the solvent.
After taking out from the dryer, it was left at room temperature for 1 hour and weighed. The elution amount of the resin was calculated from the weight change before and after the test, and the elution rate of the resin was calculated from the ratio between the elution amount and the weight of the resin calculated in advance, and evaluated according to the following criteria. In addition, it means that resin is easy to elute in electrolyte solution, so that the value of elution rate is high.

(5)電池性能評価
(a)コイン電池の作製
実施例1で得られたリチウム二次電池正極用組成物をアルミ箔に塗布、乾燥し、厚さ0.2mmとし、これをφ12mmに打ち抜いて正極層を得た。
また、実施例12で得られたリチウム二次電池負極用組成物を銅箔に塗布、乾燥し、厚さ0.2mmとし、これをφ12mmに打ち抜いて負極層を得た。
電解液としてLiPF(1M)を含有するエチレンカーボネートとの混合溶媒を用い、該電解液を正極層に含浸させた後、この正極層を正極集電体上に置き、さらにその上に電解液を含浸させた厚さ25mmの多孔質PP膜(セパレータ)を置いた。
更に、この上に負極層となるリチウム金属板を置き、この上に絶縁パッキンで被覆された負極集電体を重ね合わせた。この積層体を、かしめ機により圧力を加え、密閉型のコイン電池を得た。
(5) Battery performance evaluation (a) Preparation of coin battery The lithium secondary battery positive electrode composition obtained in Example 1 was applied to an aluminum foil, dried to a thickness of 0.2 mm, and punched out to φ12 mm. A positive electrode layer was obtained.
Moreover, the lithium secondary battery negative electrode composition obtained in Example 12 was applied to a copper foil and dried to a thickness of 0.2 mm, which was punched into φ12 mm to obtain a negative electrode layer.
A mixed solvent with ethylene carbonate containing LiPF 6 (1M) was used as the electrolytic solution, and after impregnating the electrolytic solution into the positive electrode layer, the positive electrode layer was placed on the positive electrode current collector, and further on the electrolytic solution A porous PP membrane (separator) having a thickness of 25 mm impregnated with was placed.
Further, a lithium metal plate serving as a negative electrode layer was placed thereon, and a negative electrode current collector covered with insulating packing was placed thereon. Pressure was applied to the laminate with a caulking machine to obtain a sealed coin battery.

(b)放電容量評価、及び、充放電サイクル評価
得られたコイン電池について、(宝泉社製、充放電試験装置)を用いて放電容量評価、及び、充放電サイクル評価を行った。
この放電容量評価、充放電サイクル評価は電圧範囲3.0〜4.4V、評価温度は20℃で行った。
なお、実施例2〜11、比較例1〜4の電池評価を行う場合は、実施例1で得られたリチウム二次電池正極用組成物に代えて、実施例2〜11、比較例1〜4で得られたリチウム二次電池正極用組成物を使用した。
また、実施例13〜17、比較例5〜7の電池評価を行う場合は、実施例12で得られたリチウム二次電池負極用組成物に代えて、実施例13〜17、比較例5〜7で得られたリチウム二次電池負極用組成物を使用した。
(B) Evaluation of discharge capacity and evaluation of charge / discharge cycle The obtained coin battery was subjected to a discharge capacity evaluation and a charge / discharge cycle evaluation using a charge / discharge test apparatus manufactured by Hosen Co., Ltd.
This discharge capacity evaluation and charge / discharge cycle evaluation were performed at a voltage range of 3.0 to 4.4 V and an evaluation temperature of 20 ° C.
In addition, when performing battery evaluation of Examples 2-11 and Comparative Examples 1-4, it replaces with the composition for lithium secondary battery positive electrodes obtained in Example 1, and Examples 2-11 and Comparative Examples 1- 1 The composition for positive electrode of the lithium secondary battery obtained in 4 was used.
Moreover, when performing battery evaluation of Examples 13-17 and Comparative Examples 5-7, it replaced with the composition for lithium secondary battery negative electrodes obtained in Example 12, and Examples 13-17 and Comparative Examples 5-5. The lithium secondary battery negative electrode composition obtained in 7 was used.

Figure 0006434772
Figure 0006434772

本発明によれば、活物質の分散性、接着性に優れるとともに、経時での増粘が少なく、バインダーの添加量が少ない場合でも高容量のリチウム二次電池を作製することが可能なリチウム二次電池電極用組成物を提供できる。 According to the present invention, a lithium secondary battery that is excellent in dispersibility and adhesiveness of an active material, has little viscosity increase with time, and can produce a high-capacity lithium secondary battery even when the amount of binder added is small. A composition for a secondary battery electrode can be provided.

Claims (5)

活物質、バインダー及び有機溶媒を含有するリチウム二次電池電極用組成物であって、
前記バインダーは、ポリビニルアセタール樹脂を含有し、
前記ポリビニルアセタール樹脂は、下記式(1)で表される水酸基を有する構成単位、下記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位、及び、下記式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を有し、
前記有機溶媒を20〜50重量%含有する
ことを特徴とするリチウム二次電池電極用組成物。
Figure 0006434772
式(2)中、Rは、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表し、式(3)中、R及びRは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する官能基を表し、Rは、C、H及びOからなる群より選択される少なくとも1種を有する連結基又は単結合を表し、nは整数を表す。
A composition for an electrode of a lithium secondary battery containing an active material, a binder and an organic solvent,
The binder contains a polyvinyl acetal resin,
The polyvinyl acetal resin includes a structural unit having a hydroxyl group represented by the following formula (1), a structural unit having an acetal group represented by the following formula (2), and a nitrile group represented by the following formula (3). have a structural unit having a,
A composition for a lithium secondary battery electrode, comprising 20 to 50% by weight of the organic solvent .
Figure 0006434772
In Formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and in Formula (3), R 2 and R 4 are at least selected from the group consisting of C, H and O. A functional group having one type is represented, R 3 represents a linking group or a single bond having at least one type selected from the group consisting of C, H and O, and n represents an integer.
ポリビニルアセタール樹脂は、式(3)で表されるニトリル基を有する構成単位を1〜20モル%含有することを特徴とする請求項1記載のリチウム二次電池電極用組成物。 The composition for lithium secondary battery electrodes according to claim 1, wherein the polyvinyl acetal resin contains 1 to 20 mol% of a structural unit having a nitrile group represented by the formula (3). ポリビニルアセタール樹脂は、重合度が250〜4000であることを特徴する請求項1又は2記載のリチウム二次電池電極用組成物。 The composition for a lithium secondary battery electrode according to claim 1 or 2, wherein the polyvinyl acetal resin has a polymerization degree of 250 to 4000. ポリビニルアセタール樹脂を0.2〜5重量%含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載のリチウム二次電池電極用組成物。 The composition for lithium secondary battery electrodes according to claim 1, wherein the composition contains 0.2 to 5% by weight of a polyvinyl acetal resin. 請求項1、2、3記載のリチウム二次電池電極用組成物を用いてなることを特徴とするリチウム二次電池。 Claim 1, 2, 3 or a lithium secondary battery, characterized by comprising using a lithium secondary battery electrode composition 4 according.
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