Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7795557B2 - Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7795557B2 - Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device - Google Patents

Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device

Info

Publication number
JP7795557B2
JP7795557B2 JP2023570172A JP2023570172A JP7795557B2 JP 7795557 B2 JP7795557 B2 JP 7795557B2 JP 2023570172 A JP2023570172 A JP 2023570172A JP 2023570172 A JP2023570172 A JP 2023570172A JP 7795557 B2 JP7795557 B2 JP 7795557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
monomer
polymer
acrylate
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.)
Active
Application number
JP2023570172A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2025511418A (en
Inventor
李雷
洪▲海▼▲藝▼
程▲曉▼楠
▲楊▼建瑞
康▲海▼▲楊▼
▲鄭▼▲義▼
▲孫▼成▲棟▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202310009894.XA external-priority patent/CN118291063A/en
Application filed by Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd
Publication of JP2025511418A publication Critical patent/JP2025511418A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7795557B2 publication Critical patent/JP7795557B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/003Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09J133/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/003Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • H01M4/623Binders being polymers fluorinated polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42Acrylic resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426Fluorocarbon polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H01M50/461Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

本出願は、電池技術分野に関し、特に接着剤及びその製造方法、及びセパレータ、電極アセンブリ、電池セル、電池と電力消費装置に関する。
[関連出願の相互参照]
The present application relates to the field of battery technology, and in particular to adhesives and methods for manufacturing the same, as well as separators, electrode assemblies, battery cells, batteries and power consuming devices.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

本出願は、2023年01月04日に提出された、出願番号が202310009894.Xである中国特許出願の優先権を主張しており、その内容のすべては、援用により本出願に取り込まれる。 This application claims priority from a Chinese patent application bearing application number 202310009894.X, filed on January 4, 2023, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

携帯型電子機器、電気自動車などの急速な増加に伴い、動力電池の需要に対しても絶えずに増えている。ここで、電池の電気化学性能もますます人々の注目を集めている。 With the rapid increase in portable electronic devices and electric vehicles, the demand for power batteries is also constantly increasing. At this time, the electrochemical performance of batteries is also attracting increasing attention.

現在、電池の電池コアは、開口の問題があり、即ち、極板とセパレータとの間には隙間が容易に形成され、それによって電池サイクル性能が悪くなる。 Currently, the battery core of batteries has an opening problem, meaning that gaps easily form between the electrode plates and the separator, which results in poor battery cycling performance.

本出願は、主に接着剤を提供することを目的としており、この接着剤によってセパレータと極板との間の接着力を向上させ、電池のサイクル性能を向上させることを意図する。 The primary objective of this application is to provide an adhesive that improves the adhesive strength between the separator and the electrode plate, thereby improving the cycle performance of the battery.

上記目的を実現するために、本出願は、接着剤を提供し、前記接着剤は、コア層構造と、前記コア層構造の表面に設けられるシェル層構造とを含み、前記コア層構造は、ポリアクリレート系ポリマーを含み、前記シェル層構造は、ポリフッ化ビニリデンポリマーを含む。 To achieve the above object, the present application provides an adhesive, which includes a core layer structure and a shell layer structure provided on the surface of the core layer structure, the core layer structure including a polyacrylate-based polymer, and the shell layer structure including a polyvinylidene fluoride polymer.

本出願の接着剤によれば、接着剤は、コア層構造と、コア層構造の表面に設けられるシェル層構造とを含み、コア層構造は、ポリアクリレート系ポリマーを含み、シェル層構造は、ポリフッ化ビニリデンポリマーを含み、ポリフッ化ビニリデンがホモポリマーであり、結晶度が約50%であり、接着力が不十分であるため、本出願は、ポリフッ化ビニリデンポリマーでポリアクリレート系ポリマーを被覆し、コアシェル構造の接着剤を得ることによって、コアシェル構造の接着剤におけるポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を改善し、コアシェル構造の接着剤の接着性能を向上させることを実現し、この接着剤によってセパレータと極板との間の接着力を向上させる。 According to the adhesive of the present application, the adhesive comprises a core layer structure and a shell layer structure formed on the surface of the core layer structure. The core layer structure comprises a polyacrylate-based polymer, and the shell layer structure comprises a polyvinylidene fluoride polymer. Since polyvinylidene fluoride is a homopolymer with a crystallinity of approximately 50% and insufficient adhesive strength, the present application coats the polyacrylate-based polymer with polyvinylidene fluoride polymer to obtain a core-shell structure adhesive, thereby improving the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer in the core-shell structure adhesive and improving the adhesive performance of the core-shell structure adhesive. This adhesive improves the adhesive strength between the separator and the electrode plate.

選択的に、前記シェル層構造は、複数のケースを含み、複数の前記ケースは、前記コア層構造の表面に間隔をおいて設置される。 Optionally, the shell layer structure includes a plurality of cases, the cases being spaced apart on the surface of the core layer structure.

シェル層構造におけるポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度をさらに低減させるために、ポリフッ化ビニリデンポリマーの架橋度合いを低減させることで結晶度を低減させ、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーからなるケースは、コア層構造の表面に連続的に被覆されているのではなく、コア層構造の表面に間隔をおいて付着しており、ラズベリー状の構造に類似している。理解できるように、シェル層構造が複数のケースからなることに相当し、隣接するケースの間には、隙間が存在し、隙間の部位で、コア層構造の表面が露出することができ、このように、ポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を低減させるだけでなく、コア層構造を露出させ、コア層構造が比較的に良い接着性も有するため、ケースの間に露出したコア層構造も接着性能を補強することができ、且つ、ラズベリー状のコアシェル構造は、シェル層を全被覆したコア層の構造に比べて、より大きな比表面積を有し、このように、接着機能を有する表面構造は、より多く接着作用を果たすことができる。 To further reduce the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer in the shell layer structure, the degree of crosslinking of the polyvinylidene fluoride polymer is reduced, thereby reducing the crystallinity. In other words, the polyvinylidene fluoride polymer cases are not continuously coated on the surface of the core layer structure, but are attached to the surface of the core layer structure at intervals, resembling a raspberry-like structure. As can be seen, the shell layer structure is composed of multiple cases, with gaps between adjacent cases, exposing the surface of the core layer structure at these gaps. This not only reduces the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer, but also exposes the core layer structure, which has relatively good adhesive properties. Therefore, the core layer structure exposed between the cases also enhances its adhesive performance. Furthermore, the raspberry-like core-shell structure has a larger specific surface area than a core layer structure completely coated with a shell layer. Thus, the adhesive surface structure can perform a greater adhesive function.

選択的に、前記ポリアクリレート系ポリマーと前記ポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、(2~100):1であり、選択的に(10~90):1である。 Optionally, the mass ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer is (2-100):1, and optionally (10-90):1.

上記に言及された低架橋度のシェル層構造を得るために、コア層構造の質量をシェル層構造の質量よりも大きくし、コア層構造の表面にシェル層構造が完全に被覆されないようにし、それによってコア層構造の表面に一部の構造が露出し、それによって上記ラズベリー状構造のコアシェル構造を得る。ここで、コア層構造の質量は、シェル層構造の質量よりも大きく、ポリアクリレート系ポリマーとポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比が(2~100):1であってもよく、上記(2~100):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び2:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1などを含むが、それらに限らない。 To achieve the low-crosslinking shell layer structure mentioned above, the mass of the core layer structure is made greater than the mass of the shell layer structure, so that the surface of the core layer structure is not completely covered with the shell layer structure, leaving some of the structure exposed on the surface of the core layer structure, thereby achieving the raspberry-like core-shell structure. Here, the mass of the core layer structure is greater than the mass of the shell layer structure, and the mass ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer may be (2-100):1. In the above (2-100):1 range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 2:1, 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, 100:1, etc.

選択的に、前記ポリアクリレート系ポリマーと前記ポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、(10~90):1である。 Optionally, the mass ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer is (10-90):1.

上記(10~90):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1などを含むが、それらに限らない。 In the above (10-90):1 range, the values include the minimum and maximum values of this range, as well as each value between such minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, etc.

選択的に、前記接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μm-50μmであり、選択的に7μm-8μmである。 Optionally, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive is 0.5 μm-50 μm, and optionally 7 μm-8 μm.

理論的には、本出願における接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μmを下回ってもよく、50μmを上回ってもよいが、本出願の接着剤がセパレータに用いられることを考慮すると、接着剤の体積平均粒径Dv50は、大きすぎたり小さすぎたりすることができず、接着剤が小さすぎると、セパレータの穴道を塞ぎやすく、リチウムイオンのセパレータにおける通過性を低減させ、接着剤が大きすぎると、接着剤をセパレータに塗覆する時、厚いコーティングが形成され、後期に製造される電池のエネルギー密度に影響を与えるため、接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μm-50μmであり、上記0.5μm-50μmにおいて、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μmなどを含むが、それらに限らない。 Theoretically, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive in this application can be less than 0.5 μm or more than 50 μm. However, considering that the adhesive in this application is used in a separator, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive cannot be too large or too small. If the adhesive is too small, it will likely clog the pores in the separator, reducing the permeability of lithium ions through the separator. If the adhesive is too large, a thick coating will be formed when the adhesive is applied to the separator. Because this affects the energy density of the battery produced later, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive is 0.5 μm-50 μm. Within the 0.5 μm-50 μm range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 0.5 μm, 1 μm, 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm, 40 μm, 45 μm, 50 μm, etc.

選択的に、前記接着剤の体積平均粒径Dv50は、7μm-8μmである。 Optionally, the adhesive has a volume average particle size Dv50 of 7 μm-8 μm.

接着剤の体積平均粒径Dv50が7μm-8μmである場合、得られたセパレータの性能は、優れており、上記7μm-8μmにおいて、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び7μm、7.5μm、8μmなどを含むが、それらに限らない。 When the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive is 7 μm-8 μm, the resulting separator has excellent performance. Within the 7 μm-8 μm range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 7 μm, 7.5 μm, 8 μm, etc.

選択的に、前記ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーは、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとを含む。 Optionally, the constituent monomers of the polyacrylate polymer include a first polymerizable flexible monomer, a second polymerizable polar monomer, and a third polymerizable molecular weight adjusting monomer.

本出願におけるポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーは、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとを含み、三種類のモノマーを架橋反応させて、ポリマーを得ることにより、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The constituent monomers of the polyacrylate polymer in this application include a first polymerizable flexible monomer, a second polymerizable polar monomer, and a third polymerizable molecular weight adjusting monomer. By crosslinking the three types of monomers to obtain a polymer, the molecular weight and glass transition temperature of the polymer can be controlled, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

選択的に、前記第一の重合柔軟性モノマーと、前記第二の重合極性モノマーと、前記第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)であり、選択的に1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である。 Optionally, the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), and optionally 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12).

第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比が1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)である場合、接着剤の接着効果が優れており、上記1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び1:0.01:0.01、1:0.1:0.01、1:0.4:0.01、1:0.8:0.01、1:0.01:0.05、1:0.01:0.1、1:0.01:0.15、1:0.1:0.01、1:0.1:0.05、1:0.1:0.15、1:0.4:0.01、1:0.4:0.05、1:0.4:0.15、1:0.8:0.01、1:0.8:0.05、1:0.8:0.15などを含むが、それらに限らない。 When the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), the adhesive has excellent adhesive effect. In the above 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), the values include the minimum and maximum values of this range, and each value between such minimum and maximum values. Specific examples include the point values in the examples and 1:0. Examples include, but are not limited to, 1:0.01:0.01, 1:0.1:0.01, 1:0.4:0.01, 1:0.8:0.01, 1:0.01:0.05, 1:0.01:0.1, 1:0.01:0.15, 1:0.1:0.01, 1:0.1:0.05, 1:0.1:0.15, 1:0.4:0.01, 1:0.4:0.05, 1:0.4:0.15, 1:0.8:0.01, 1:0.8:0.05, 1:0.8:0.15, etc.

選択的に、前記第一の重合柔軟性モノマーと、前記第二の重合極性モノマーと、前記第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である。 Optionally, the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer, the second polymerizable polar monomer, and the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12).

第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比が1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である場合、接着剤の接着効果が優れており、上記1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び1:0.05:0.05、1:0.1:0.05、1:0.4:0.05、1:0.7:0.05、1:0.1:0.05、1:0.1:0.1、1:0.1:0.12などを含むが、それらに限らない。 When the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12), the adhesive exhibits excellent adhesive properties. Within the range of 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12), the values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 1:0.05:0.05, 1:0.1:0.05, 1:0.4:0.05, 1:0.7:0.05, 1:0.1:0.05, 1:0.1:0.1, 1:0.1:0.12, etc.

選択的に、前記第一の重合柔軟性モノマーの構造には、エステル結合が含有され、前記第二の重合極性モノマーの構造には、シアノ基が含有され、前記第三の重合分子量調整モノマーは、アミド結合を含有する。 Optionally, the structure of the first polymerizable flexible monomer contains an ester bond, the structure of the second polymerizable polar monomer contains a cyano group, and the structure of the third polymerizable molecular weight adjusting monomer contains an amide bond.

エステル結合は、分子鎖の柔軟性を向上させることができ、シアノ基は、モノマーの極性を向上させることができ、アミド結合は、極性を有し、水素結合を形成しやすく、接着性を向上させることができる。第一の重合柔軟性モノマーの構造にエステル結合が含有され、第二の重合極性モノマーの構造にシアノ基が含有され、第三の重合分子量調整モノマーがアミド結合を含有することにより、上記三種類のモノマーを重合して得られたポリマーは、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The ester bond can improve the flexibility of the molecular chain, the cyano group can improve the polarity of the monomer, and the amide bond has polarity and is prone to forming hydrogen bonds, improving adhesive properties. By including an ester bond in the structure of the first polymerizable flexible monomer, a cyano group in the structure of the second polymerizable polar monomer, and an amide bond in the structure of the third polymerizable molecular weight adjusting monomer, the polymer obtained by polymerizing the above three types of monomers can control the molecular weight and glass transition temperature of the polymer, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

選択的に、前記第一の重合柔軟性モノマーは、アクリレート系モノマーであり、前記第二の重合極性モノマーは、アクリロニトリル系モノマーであり、前記第三の重合分子量調整モノマーは、アクリルアミド系モノマーである。 Optionally, the first polymerizable flexible monomer is an acrylate-based monomer, the second polymerizable polar monomer is an acrylonitrile-based monomer, and the third polymerizable molecular weight-controlling monomer is an acrylamide-based monomer.

アクリレート系モノマーは、ポリマーの耐膨潤性を向上させることができるとともに、分子セグメントにおける柔軟性モノマーセグメントとしてポリマーのガラス化転移温度を調整し、接着剤の塗布時の靱性を改善することができ、良好な接着作用を発揮することに寄与する。 Acrylate monomers can improve the swelling resistance of polymers, and as flexible monomer segments in the molecular segments, they can adjust the polymer's glass transition temperature, improving the toughness of the adhesive when applied, thereby contributing to good adhesive properties.

アクリロニトリル系モノマーは、極性の強いシアノ基を有し、イオン伝導率を向上させ、接着性を向上させることに寄与する。 Acrylonitrile-based monomers contain highly polar cyano groups, which improve ionic conductivity and contribute to improved adhesion.

アクリルアミド系モノマーは、分子量を調整する役割を果たすとともに、比較的に良い接着性も有する。 Acrylamide-based monomers not only help regulate molecular weight, but also have relatively good adhesive properties.

上記三種類のモノマーによって製造して得られたポリマーは、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The polymers produced using the above three types of monomers can control the polymer's molecular weight and glass transition temperature, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

選択的に、前記アクリレート系モノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとメタクリル酸-2ヒドロキシプロピルのうちの少なくとも一つを含み、
及び/又は、前記アクリロニトリル系モノマーは、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとのうちの少なくとも一つを含み、
及び/又は、前記アクリルアミド系モノマーは、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドとN-ブトキシメタクリルアミドのうちの少なくとも一つを含む。
Alternatively, the acrylate monomer may include at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-propyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate;
and/or the acrylonitrile-based monomer includes at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile,
And/or, the acrylamide-based monomer includes at least one of acrylamide, N-methylolacrylamide, and N-butoxymethacrylamide.

アクリレート系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリレート系モノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとメタクリル酸-2ヒドロキシプロピルのうちの少なくとも一つを含んでもよく、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリレート系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリレート系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylate monomers contribute to improving the adhesive properties of the adhesive. The acrylate monomers may include at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-propyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. In other words, the constituent monomers of a polyacrylate polymer may include one or more of the above acrylate monomers; there are no specific limitations.

アクリロニトリル系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリロニトリル系モノマーは、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとのうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリロニトリル系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリロニトリル系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylonitrile-based monomers contribute to improving the adhesive properties of the adhesive, and the acrylonitrile-based monomers include at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile. In other words, the constituent monomers of the polyacrylate-based polymer may include one of the above acrylonitrile-based monomers, or multiple of the above acrylonitrile-based monomers; there are no specific limitations.

アクリルアミド系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリルアミド系モノマーは、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドとN-ブトキシメタクリルアミドのうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリルアミド系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリルアミド系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylamide-based monomers contribute to improving the adhesive properties of adhesives, and the acrylamide-based monomers include at least one of acrylamide, N-methylolacrylamide, and N-butoxymethacrylamide. In other words, the constituent monomers of the polyacrylate polymer may include one of the above acrylamide-based monomers or multiple of the above acrylamide-based monomers; there are no specific limitations.

選択的に、前記ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-パーフルオロブテン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロクロロエチレン共重合体又はフッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体のうちの少なくとも一つを含む。 Optionally, the polyvinylidene fluoride polymer includes at least one of vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorobutene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluorochloroethylene copolymer, or vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer.

ポリフッ化ビニリデンポリマーは、良好な耐化学薬品性と耐腐食性を有することに加えて、耐高温性、耐酸化性、耐候性、耐放射線性などの特殊性能、例えば圧電性、誘電性と熱電特性も有し、リチウムイオン電池セパレータによく用いられる。 In addition to having good chemical resistance and corrosion resistance, polyvinylidene fluoride polymers also have special properties such as high temperature resistance, oxidation resistance, weather resistance, and radiation resistance, as well as piezoelectric, dielectric, and thermoelectric properties, making them commonly used in lithium-ion battery separators.

本出願に使用されるポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-パーフルオロブテン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロクロロエチレン共重合体又はフッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体のうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーは、上記の一つのポリフッ化ビニリデンポリマーを含んでもよく、上記の複数のポリフッ化ビニリデンポリマーを含んでもよく、具体的に限定しない。 The polyvinylidene fluoride polymer used in this application includes at least one of vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorobutene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluorochloroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer. In other words, the polyvinylidene fluoride polymer may include one of the above polyvinylidene fluoride polymers or multiple of the above polyvinylidene fluoride polymers, and is not specifically limited.

本出願は、接着剤の製造方法を提供し、
水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップと、
水、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを前記コア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、コアシェル構造の接着剤を得るステップとを含むことを特徴とする。
The present application provides a method for producing an adhesive,
a step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating them to react with each other to obtain a core layer seed emulsion;
and adding water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating under reaction pressure to cause a polymerization reaction, thereby obtaining an adhesive with a core-shell structure.

本出願は、乳化重合の方式でまずコア層のポリアクリレート系ポリマーを得、そして乳化重合の方式で、コア層構造の表面にシェル層を得るポリフッ化ビニリデンポリマーを製造し、最終的にコアシェル構造を有する接着剤を形成する。 In this application, a polyacrylate polymer for the core layer is first obtained using an emulsion polymerization method, and then a polyvinylidene fluoride polymer is produced using an emulsion polymerization method to obtain a shell layer on the surface of the core layer structure, ultimately forming an adhesive with a core-shell structure.

選択的に、前記ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量と前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(2~100):1であり、選択的に(10~90):1である。 Optionally, the ratio of the mass of the constituent monomers of the polyacrylate polymer to the mass of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer is (2 to 100):1, and optionally (10 to 90):1.

ラズベリー状構造のコアシェル構造を得るために、コア層のポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量をシェル層のポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量よりも大きくすることにより、形成されるコア層の構造表面積が十分に大きく、即ち、コア層の質量が多く、構造が大きく、シェル層の質量が小さく、シェル層構造がコア層の表面を完全に覆いにくく、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーがコア層の表面に接続せずに付着していることで、ポリフッ化ビニリデンポリマーの架橋度合いが低く、結晶度が低く、それによってこのコアシェル構造によりポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を低減させ、製造して得られた接着剤の接着性能を向上させる。そのため、図2に示すように、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量とポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(2~100):1であり、上記(2~100):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び2:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1などを含むが、それらに限らない。 To obtain a raspberry-shaped core-shell structure, the constituent monomer mass of the polyacrylate polymer of the core layer is made larger than the constituent monomer mass of the polyvinylidene fluoride polymer of the shell layer. This results in a sufficiently large structural surface area for the core layer, i.e., the mass of the core layer is large and the structure is large, while the mass of the shell layer is small. This makes it difficult for the shell layer structure to completely cover the surface of the core layer; i.e., the polyvinylidene fluoride polymer is attached to the surface of the core layer without connecting, resulting in a low degree of crosslinking and a low degree of crystallinity for the polyvinylidene fluoride polymer. This core-shell structure reduces the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer, improving the adhesive performance of the resulting adhesive. Therefore, as shown in Figure 2, the ratio of the constituent monomer mass of the polyacrylate polymer to the constituent monomer mass of the polyvinylidene fluoride polymer is (2 to 100):1, and in the above (2 to 100):1 range, the value includes the minimum and maximum values of this range, as well as each value between such minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 2:1, 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, 100:1, etc.

選択的に、前記ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量と前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(10~90):1である。 Optionally, the ratio of the mass of the constituent monomers of the polyacrylate polymer to the mass of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer is (10 to 90):1.

上記(10~90):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1などを含むが、それらに限らない。 In the above (10-90):1 range, the values include the minimum and maximum values of this range, as well as each value between such minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, etc.

選択的に、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、
水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得るステップと、
昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得るステップとを含む。
Optionally, in the step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating them to react with each other to obtain a core layer seed emulsion,
a step of mixing and stirring water, an emulsifier, and constituent monomers of a polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion;
After the temperature is raised, the initiator is added in batches, and the mixture is stirred to cause a reaction, and after the reaction is completed, a core layer seed emulsion is obtained.

加熱前に開始剤を投入することにより、開始剤が一度に過剰に投入され、加熱された条件で爆発的に重合することを回避するために、本出願は、まず水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得ることを採用し、1ロットの開始剤を滴下することにより、滴下が過剰になり、爆発的に重合することを回避するために、昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得ることを採用する。 To avoid explosive polymerization under heated conditions due to excessive initiator being added all at once by adding the initiator before heating, this application first mixes and stirs water, emulsifier, and constituent monomers of the polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion. To avoid excessive dripping caused by adding one lot of initiator dropwise, which could lead to explosive polymerization, the initiator is added in lots after the temperature is raised, stirred, and reacted, and the core layer seed emulsion is obtained after the reaction is complete.

選択的に、前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデンを含み、
又は、前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、パーフルオロブテン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニルのうちの少なくとも一つを含む。
Optionally, the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer include vinylidene fluoride;
Alternatively, the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer include at least one of vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoropropylene, trifluoropropylene, perfluorobutene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and vinyl fluoride.

ポリフッ化ビニリデンポリマーとは、フッ化ビニリデンをモノマーとするポリマーであり、なお、ポリフッ化ビニリデンポリマーのモノマーは、フッ化ビニリデンに加えて、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、パーフルオロブテン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニルのうちの少なくとも一つをさらに含む。即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンのホモポリマーであってもよく、フッ化ビニリデンと他のフッ素含有エチレンとの共重合体であってもよく、具体的に限定しない。 Polyvinylidene fluoride polymer is a polymer containing vinylidene fluoride as a monomer. The monomers of polyvinylidene fluoride polymer include, in addition to vinylidene fluoride, at least one of hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoropropylene, trifluoropropylene, perfluorobutene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and vinyl fluoride. That is, polyvinylidene fluoride polymer may be a homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and another fluorine-containing ethylene; there are no specific limitations.

本出願は、セパレータを提供し、前記セパレータ上には、上記のような接着剤又は上記のような接着剤の製造方法によって製造して得られた接着剤が含まれる。 The present application provides a separator, which includes the above-described adhesive or an adhesive produced by the above-described adhesive production method.

セパレータ上には上記の接着剤が塗覆されており、極板と接着剤との間の接着性能を向上させ、従来の電池コアの予冷間プレスのプロセスの開口の問題を改善することができる。 The separator is coated with the above adhesive, which improves the adhesive performance between the electrode plate and the adhesive and alleviates the problem of openings in the conventional battery core pre-cooling pressing process.

本出願の実施例は、電極アセンブリを提供し、前記電極アセンブリは、上記のセパレータを含む。 An embodiment of the present application provides an electrode assembly, which includes the separator described above.

電極アセンブリは、正極極板と、負極極板と、セパレータとを含み、この接着剤は、セパレータ上に塗覆され、それによって極板とセパレータとが接着され、極板とセパレータとの開口の問題が改善される。 The electrode assembly includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The adhesive is coated on the separator, thereby adhering the electrode plate and separator together and improving the problem of openings between the electrode plate and separator.

本出願の実施例は、電池セルを提供し、前記電池セルは、上記のような電極アセンブリを含む。 An embodiment of the present application provides a battery cell, which includes an electrode assembly as described above.

上記電極アセンブリを電池セルに応用することで、電池セルの大治具のサイクル性能を向上させることができる。 By applying the above electrode assembly to a battery cell, the cycle performance of the battery cell's large jig can be improved.

本出願の実施例は、電池を提供し、前記電池は、上記の電池セルを含む。 An embodiment of the present application provides a battery, which includes the above-described battery cell.

本出願の実施例は、電力消費装置を提供し、前記電力消費装置は、上記の電池セル又は上記の電池を含む。 An embodiment of the present application provides a power consumption device, which includes the above-described battery cell or the above-described battery.

本出願の実施例又は従来の技術における技術案をより明瞭に説明するために、以下は、実施例又は従来の技術記述において使用される必要のある図面を簡単に紹介し、自明なことに、以下の記述における図面は、ただ本出願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労力を払わない前提で、これらの図面に示す構造に基づいて他の図面を得ることもできる。本出願の目的の実現、機能的特徴及び利点は、実施例を結び付けながら、図面を参照してさらに説明される。
本出願の実施例による接着剤の製造方法のフローチャートである。 本出願の実施例による接着剤の製造方法のフローチャートである。 本出願の実施例による接着剤の走査電子顕微鏡図である。 図3における接着剤の拡大走査電子顕微鏡図である。 本出願の実施例による電極アセンブリの概略図である。 図5に示す本出願の実施例による電極アセンブリの分解図である。 本出願の実施例による電池モジュールの概略図である。 本出願の実施例による電池パックの概略図である。 図8に示す本出願の実施例による電池パックの分解図である。 本出願の実施例による電極アセンブリが電源として使用される電力消費装置の概略図である。
In order to more clearly explain the technical solutions in the embodiments of the present application or the prior art, the following briefly introduces the drawings that need to be used in the embodiments or the prior art description. It is obvious that the drawings in the following description are only some embodiments of the present application, and those skilled in the art can obtain other drawings based on the structures shown in these drawings without any creative effort. The realization of the objectives, functional features and advantages of the present application will be further described with reference to the drawings in conjunction with the embodiments.
1 is a flow chart of a method for manufacturing an adhesive according to an embodiment of the present application. 1 is a flow chart of a method for manufacturing an adhesive according to an embodiment of the present application. 1 is a scanning electron microscope view of an adhesive according to an example of the present application. FIG. 4 is a magnified scanning electron microscope view of the adhesive in FIG. 3 . 1 is a schematic diagram of an electrode assembly according to an embodiment of the present application. FIG. 6 is an exploded view of the electrode assembly according to the embodiment of the present application shown in FIG. 5. 1 is a schematic diagram of a battery module according to an embodiment of the present application; 1 is a schematic diagram of a battery pack according to an embodiment of the present application. FIG. 9 is an exploded view of the battery pack according to the embodiment of the present application shown in FIG. 8. 1 is a schematic diagram of a power consuming device in which an electrode assembly according to an embodiment of the present application is used as a power source;

以下は、本出願の実施例における図面を結び付けながら、本出願の実施例における技術案を明瞭且つ完全に記述し、明らかに、記述された実施例は、ただ本出願の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本出願における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を払わない前提で得られたすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に属する。 The following clearly and completely describes the technical solutions in the embodiments of this application, in conjunction with the drawings in the embodiments of this application. Obviously, the described embodiments are only some of the embodiments of this application, not all of the embodiments. All other embodiments obtained by those skilled in the art based on the embodiments of this application without the need for creative efforts fall within the scope of protection of this application.

以下、図面を適当に参照しながら、本出願の接着剤及びその製造方法、及びこの接着剤を含むセパレータ、電極アセンブリ、電池セル、電池と電力消費装置を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。しかしながら、必要のない詳細な説明を省略する場合がある。例えば、周知の事項に対する詳細な説明、実際に同じである構造に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に長くなることを回避し、当業者に容易に理解させるためである。なお、図面及び以下の説明は、当業者に本出願を十分に理解させるために提供するものであり、特許請求の範囲に記載されたテーマを限定するものではない。 Hereinafter, with appropriate reference to the drawings, detailed embodiments of the present application will be described in detail, specifically disclosing the adhesive and its manufacturing method, as well as separators, electrode assemblies, battery cells, batteries, and power consumption devices each including the adhesive. However, unnecessary details may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of structures that are actually the same may be omitted. This is to avoid unnecessarily lengthening the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. The drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present application, and do not limit the subject matter described in the claims.

本出願に開示された「範囲」は、下限と上限の形式で限定され、与えられた範囲は、一つの下限と一つの上限を選定することで限定されるものであり、選定された下限と上限は、特定の範囲の境界を限定した。このように限定される範囲は、端値を含むか又は含まないものであってもよく、且つ任意の組み合わせが可能であり、即ち任意の下限は、任意の上限と組み合わせて、一つの範囲を形成することができる。例えば、特定のパラメータに対して60-120と80-110の範囲がリストアップされている場合、60-110と80-120の範囲も想定できると理解される。なお、最小範囲値として1と2がリストアップされており、最大範囲値として3、4及び5がリストアップされている場合、1-3、1-4、1-5、2-3、2-4と2-5という範囲がすべて想定できる。本出願では、特に断りのない限り、「a-b」という数値範囲は、a~bの任意の実数の組み合わせの短縮表現を表し、ここで、aとbはいずれも実数である。例えば、数値範囲「0-5」は、本明細書においてすでに「0-5」の間のすべての実数をリストアップしたことを表し、「0-5」は、これらの数値の組み合わせの短縮表現だけである。また、あるパラメータが≧2の整数であると表現すると、このパラメータが例えば整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12などであることを開示していることに相当する。 Ranges disclosed in this application are defined in the form of lower and upper limits. A given range is defined by selecting one lower limit and one upper limit, and the selected lower and upper limits define the boundaries of the particular range. Such defined ranges may be inclusive or exclusive of the endpoints, and any combination is possible; that is, any lower limit can be combined with any upper limit to form a single range. For example, if ranges of 60-120 and 80-110 are listed for a particular parameter, it is understood that ranges of 60-110 and 80-120 are also possible. Furthermore, if 1 and 2 are listed as minimum range values and 3, 4, and 5 are listed as maximum range values, the following ranges are all possible: 1-3, 1-4, 1-5, 2-3, 2-4, and 2-5. In this application, unless otherwise specified, a numerical range "a-b" represents a shorthand notation for any combination of real numbers from a to b, where a and b are both real numbers. For example, the numerical range "0-5" indicates that this specification has already listed all real numbers between "0-5," and "0-5" is merely a shorthand representation of combinations of these numbers. Furthermore, expressing a parameter as an integer ≧2 is equivalent to disclosing that this parameter is, for example, the integers 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, etc.

特に説明しない場合、本出願のすべての実施の形態及び選択的な実施の形態は、互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができる。 Unless otherwise stated, all embodiments and optional embodiments of this application can be combined with each other to form new technical solutions.

特に説明しない場合、本出願のすべての技術的特徴及び選択的な技術的特徴は、互いに組み合わせて新たな技術案を形成することができる。 Unless otherwise stated, all technical features and optional technical features of this application can be combined with each other to form a new technical solution.

特に説明しない場合、本出願のすべてのステップは、順番に行われてもよく、ランダムに行われてもよく、好ましくは、順番に行われる。例えば、前記方法がステップ(a)と(b)とを含むことは、前記方法が、順番に行われるステップ(a)と(b)とを含んでもよく、順番に行われるステップ(b)と(a)とを含んでもよいことを表す。例えば、以上に言及された前記方法がステップ(c)をさらに含んでもよいことは、ステップ(c)が任意の順序で前記方法に追加されてもよいことを表し、例えば前記方法は、ステップ(a)、(b)及び(c)を含んでもよく、ステップ(a)、(c)及び(b)を含んでもよく、ステップ(c)、(a)及び(b)などを含んでもよい。 Unless otherwise specified, all steps in this application may be performed in order or randomly, and are preferably performed in order. For example, when the method includes steps (a) and (b), it means that the method may include steps (a) and (b) performed in order, or may include steps (b) and (a) performed in order. For example, when the method mentioned above may further include step (c), it means that step (c) may be added to the method in any order; for example, the method may include steps (a), (b), and (c), or may include steps (a), (c), and (b), or may include steps (c), (a), and (b), etc.

特に説明しない場合、本出願に言及された「含む」と「包含」は、開放型を表し、閉鎖型であってもよい。例えば、前記「含む」と「包含」は、リストアップされていない他の成分をさらに含むか又は包含してもよく、リストアップされている成分のみを含むか又は包含してもよいことを表してもよい。 Unless otherwise specified, the terms "comprise" and "include" used in this application may be open-ended or closed-ended. For example, the terms "comprise" and "include" may further include or include other components not listed, or may include or include only the listed components.

特に説明しない場合、本出願では、用語である「又は」は包括的である。例を挙げると、「A又はB」というフレーズは、「A、B、又はAとBとの両方」を表す。より具体的には、Aが真であり(又は存在し)且つBが偽である(又は存在しない)条件と、Aが偽である(又は存在しない)が、Bが真である(又は存在する)条件と、AとBがいずれも真である(又は存在する)条件とのいずれも「A又はB」を満たしている。 Unless otherwise stated, in this application, the term "or" is inclusive. For example, the phrase "A or B" means "A, B, or both A and B." More specifically, "A or B" is satisfied when A is true (or exists) and B is false (or does not exist), when A is false (or does not exist) but B is true (or exists), or when both A and B are true (or exist).

電池の電池コアは、開口の問題があり、即ち、極板とセパレータとの間には隙間が容易に形成され、それによって電池サイクル性能が悪くなる。 The battery core of the battery has an opening problem, meaning that gaps easily form between the plates and the separator, which reduces battery cycling performance.

例えば、ポリフッ化ビニリデンは、最もよく使われる接着剤として、セパレータに広く応用されているが、現段階ではポリフッ化ビニリデンの価格上昇幅が激しく、市場供給が逼迫している。ポリフッ化ビニリデンポリマーをリチウム電池セパレータの表面に塗覆することで、セパレータの高温収縮性問題を部分的に解決することができ、電池コアを捲回した後に冷間プレスを行うが、一般的なポリフッ化ビニリデンがホモポリマーであり、結晶度が約50%であり、正負極極板との接着力が不足しており、電池コアの開口問題がよく発生し、動力リチウムイオン電池の塗覆セパレータ性能に対する需要を満たすことができない。 For example, polyvinylidene fluoride, the most commonly used adhesive, is widely used in separators. However, at present, the price of polyvinylidene fluoride is rising rapidly, resulting in tight market supply. Coating the surface of lithium battery separators with polyvinylidene fluoride polymer can partially solve the separator's high-temperature shrinkage problem. Cold pressing is performed after winding the battery core. However, typical polyvinylidene fluoride is a homopolymer with a crystallinity of approximately 50%, which means it lacks adhesion to the positive and negative electrodes, often causing the battery core to open up. This means it cannot meet the performance requirements of coated separators for power lithium-ion batteries.

即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーをリチウム電池セパレータの表面に塗覆することで、セパレータの高温収縮性問題を部分的に解決することができ、電池コアを捲回した後に冷間プレスを行うが、一般的なポリフッ化ビニリデンがホモポリマーであり、結晶度が約50%であり、正負極極板との接着力が不足しており、電池コアの開口問題がよく発生する。電池コアに開口が発生することによって極板とセパレータとの間に隙間が形成され、電池コア全体の構造が緩み、電池コア硬度が低下し、電池コアのサイクル性能が悪くなる。 That is, coating the surface of a lithium battery separator with polyvinylidene fluoride polymer can partially solve the separator's high-temperature shrinkage problem. After winding the battery core, cold pressing is performed. However, typical polyvinylidene fluoride is a homopolymer with a crystallinity of approximately 50%, which means it lacks adhesive strength with the positive and negative electrodes, often resulting in openings in the battery core. Openings in the battery core form gaps between the electrodes and the separator, loosening the overall battery core structure, reducing the hardness of the battery core, and reducing the battery core's cycle performance.

電池コアは、正負極極板とセパレータとを接着して形成され、電池コアは、一定の硬度を有し、即ち、接着された正負極極板とセパレータとが互いに密着して支持され、一定の厚さを有する構造を形成するため、一定の厚さの構造は、一定の硬度を有し、負極が充放電中に膨張が発生し、接着力が弱いと、正負極極板とセパレータとの間に隙間が形成され、正負極極板とセパレータは、互いに密着して支持されることができず、電池コアが緩み、硬度が低くなり、この時、電池コアの動力性能が悪くなり、例えばレート性能が低下するとともに、サイクル性能が悪くなる。例えば、電気自動車では、電池の電池コアが緩み、電池の充電速度が遅くなるとともに、電池のサイクル性能が悪くなり、直接に電池寿命が短くなることを引き起こし、電気自動車は、頻繁に電池を交換する必要があり、消費者の電気自動車でのコストが増加する。 A battery core is formed by bonding positive and negative electrode plates and a separator together. The battery core has a certain hardness; that is, the bonded positive and negative electrode plates and separator are tightly supported by each other, forming a structure with a certain thickness. A structure with a certain thickness also has a certain hardness. The negative electrode expands during charging and discharging. If the adhesive strength is weak, gaps form between the positive and negative electrode plates and the separator, preventing the positive and negative electrode plates and separator from being tightly supported by each other. This causes the battery core to loosen and its hardness to decrease. This results in poor power performance of the battery core, including reduced rate performance and poor cycle performance. For example, in electric vehicles, loosening the battery core can slow down the battery's charging speed and reduce its cycle performance, directly shortening battery life and requiring frequent battery replacement, increasing the cost of electric vehicles for consumers.

これに基づいて、本出願は、接着剤を提供し、接着剤は、コア層構造と、コア層構造の表面に設けられるシェル層構造とを含み、コア層構造は、ポリアクリレート系ポリマーを含み、シェル層構造は、ポリフッ化ビニリデンポリマーを含む。 Based on this, the present application provides an adhesive, which includes a core layer structure and a shell layer structure provided on the surface of the core layer structure, the core layer structure including a polyacrylate-based polymer, and the shell layer structure including a polyvinylidene fluoride polymer.

接着剤とは、異なる物質を接着するための接着性能を有する材料である。 An adhesive is a material that has adhesive properties for bonding different substances together.

コアシェル構造とは、中心のコアと外層を被覆するシェルからなるものである。 A core-shell structure consists of a central core and a shell covering the outer layer.

コア層構造は、コアシェル構造において、内部に位置し、外層のシェルで被覆される構造をコア層構造とする。 A core layer structure is a structure that is located inside a core-shell structure and is covered by an outer shell.

シェル層構造は、コアシェル構造において、外部に位置し、コア層構造の表面を被覆する構造をシェル層構造とする。 The shell layer structure is the structure located on the outside of the core-shell structure and covering the surface of the core layer structure.

ポリアクリレート系ポリマーは、アクリレート系をモノマーのポリマーとする。 Polyacrylate polymers are polymers made from acrylate monomers.

ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンをモノマーのポリマーとする。 Polyvinylidene fluoride polymer is a polymer made from vinylidene fluoride as a monomer.

本出願は、ポリフッ化ビニリデンポリマーでポリアクリレート系ポリマーを被覆し、コアシェル構造の接着剤を得ることによって、コアシェル構造の接着剤におけるポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を改善し、コアシェル構造の接着剤の接着性能を向上させることを実現し、この接着剤によってセパレータと極板との間の接着力を向上させる。本出願の接着剤により、接着性能が良く、極板の膨張中に極板とセパレータとが分離することがなく、電池コアの良好な硬度を維持し、電池コアの動力学性能とサイクル性能を向上させる。 This application coats a polyacrylate-based polymer with a polyvinylidene fluoride polymer to obtain a core-shell structured adhesive, thereby improving the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer in the core-shell structured adhesive and improving the adhesive performance of the core-shell structured adhesive, which in turn improves the adhesive strength between the separator and the electrode plate. The adhesive of this application has good adhesive performance, preventing separation between the electrode plate and separator during electrode plate expansion, maintaining good hardness of the battery core, and improving the dynamic and cycling performance of the battery core.

理論的には、結晶度の増加に伴い、分子鎖の配列が緊密で秩序があり、空隙率が低く、分子間の相互作用力が増加し、セグメントの運動が困難になり、ポリマーの降伏応力、強度、モジュラスと硬度などがいずれも向上するが、破断伸びと衝撃靱性が低下し、明らかに結晶化によりポリマーが硬く脆くなるとともに、接着性能も低下する。 Theoretically, as the degree of crystallinity increases, the molecular chain arrangement becomes tighter and more orderly, the void ratio decreases, the intermolecular interaction force increases, and segment movement becomes more difficult. This improves the polymer's yield stress, strength, modulus, and hardness, but also reduces the elongation at break and impact toughness. Clearly, crystallization makes the polymer harder and more brittle, and its adhesive performance also decreases.

本出願は、ポリフッ化ビニリデンポリマーでポリアクリレート系ポリマーを被覆し、純粋なポリフッ化ビニリデンに比べて、本出願のコアシェル構造の接着剤全体の結晶度が低下し、接着性能が改善されており、このコアシェル構造の接着剤を使用することでセパレータと極板との間の接着力を向上させ、電池コアの開口の問題を回避することができる。同時に、結晶度が低下し、接着剤における分子構造の無秩序性が高くなり、空隙率が高くなり、さらにこの接着剤の液体への浸潤性を向上させ、この接着剤をセパレータ上に塗覆することで、セパレータの電解液への浸潤性を向上させ、電池のサイクル性能を向上させることに有利である。 This application coats a polyacrylate-based polymer with a polyvinylidene fluoride polymer. Compared to pure polyvinylidene fluoride, the core-shell structure of this adhesive reduces the overall crystallinity and improves adhesive performance. Using this core-shell structure adhesive improves the adhesion between the separator and the electrode plate, preventing the problem of opening in the battery core. At the same time, the reduced crystallinity increases the disorder of the adhesive's molecular structure, increasing the porosity and further improving the adhesive's liquid wettability. Coating this adhesive on a separator improves the separator's electrolyte wettability, which is advantageous for improving the battery's cycle performance.

いくつかの実施の形態では、シェル層構造は、複数のケースを含み、複数のケースは、コア層構造の表面に間隔をおいて設置される。 In some embodiments, the shell layer structure includes multiple cases, which are spaced apart on the surface of the core layer structure.

図3と図4に示すように、シェル層構造におけるポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度をさらに低減させるために、ポリフッ化ビニリデンポリマーの架橋度合いを低減させることで結晶度を低減させ、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーからなるケースは、コア層構造の表面に連続的に被覆されているのではなく、コア層構造の表面に間隔をおいて付着しており、ラズベリー状の構造に類似している。理解できるように、シェル層構造が複数のケースからなることに相当し、隣接するケースの間には、隙間が存在し、隙間の部位で、コア層構造の表面が露出することができ、このように、ポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を低減させるだけでなく、コア層構造を露出させ、コア層構造が比較的に良い接着性も有するため、ケースの間に露出したコア層構造も接着性能を補強することができ、且つ、ラズベリー状のコアシェル構造は、シェル層を全被覆したコア層の構造に比べて、より大きな比表面積を有し、このように、接着機能を有する表面構造は、より多く接着作用を果たすことができる。 As shown in Figures 3 and 4, to further reduce the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer in the shell layer structure, the degree of crosslinking of the polyvinylidene fluoride polymer is reduced, thereby reducing the crystallinity. In other words, the polyvinylidene fluoride polymer casings are not continuously coated on the surface of the core layer structure, but are attached to the surface of the core layer structure at intervals, resembling a raspberry-like structure. As can be seen, the shell layer structure is equivalent to being composed of multiple casings, with gaps between adjacent casings, exposing the surface of the core layer structure at these gaps. This not only reduces the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer, but also exposes the core layer structure, which has relatively good adhesive properties. Therefore, the core layer structure exposed between the casings can also enhance its adhesive performance. Furthermore, the raspberry-like core-shell structure has a larger specific surface area than a core layer structure completely coated with a shell layer. Thus, the adhesive surface structure can perform a greater adhesive function.

理解できるように、ポリフッ化ビニリデンポリマーシェル層とポリアクリレート系ポリマーコア層の表面の官能基は、架橋反応が発生せず、コア層とシェル層との間は、主にイオン結合メカニズムであり、イオン結合、ファンデルワールス力などの作用により、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー上に吸着させる。 As can be seen, the functional groups on the surfaces of the polyvinylidene fluoride polymer shell layer and the polyacrylate-based polymer core layer do not undergo crosslinking reactions, and the bond between the core layer and shell layer is primarily an ionic bonding mechanism, with the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer adsorbed onto the constituent monomers of the polyacrylate-based polymer through the effects of ionic bonds, van der Waals forces, etc.

いくつかの実施の形態では、ポリアクリレート系ポリマーとポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、(2~100):1であり、選択的に(10~90):1である。 In some embodiments, the weight ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer is (2-100):1, and optionally (10-90):1.

質量比試験方法は、接着剤の製造過程において、反応過程で投入される、コア層構造を製造するためのモノマー質量をmとして、シェル層構造を製造するためのモノマー質量をnとして記録すると、ポリアクリレート系ポリマーとポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、m:nである。 The mass ratio test method is as follows: In the adhesive manufacturing process, the mass of the monomer added during the reaction process to produce the core layer structure is recorded as m, and the mass of the monomer added during the reaction process to produce the shell layer structure is recorded as n. The mass ratio of polyacrylate polymer to polyvinylidene fluoride polymer is m:n.

上記に言及された低架橋度のシェル層構造を得るために、コア層構造の質量をシェル層構造の質量よりも大きくし、コア層構造の表面にシェル層構造が完全に被覆されないようにし、それによってコア層構造の表面に一部の構造が露出し、それによって上記ラズベリー状構造のコアシェル構造を得る。ここで、コア層構造の質量は、シェル層構造の質量よりも大きく、ポリアクリレート系ポリマーとポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比が(2~100):1であってもよく、上記(2~100):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び2:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1などを含むが、それらに限らない。 To achieve the low-crosslinking shell layer structure mentioned above, the mass of the core layer structure is made greater than the mass of the shell layer structure, so that the surface of the core layer structure is not completely covered with the shell layer structure, leaving some of the structure exposed on the surface of the core layer structure, thereby achieving the raspberry-like core-shell structure. Here, the mass of the core layer structure is greater than the mass of the shell layer structure, and the mass ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer may be (2-100):1. In the above (2-100):1 range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 2:1, 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, 100:1, etc.

いくつかの実施の形態では、ポリアクリレート系ポリマーとポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、(10~90):1である。 In some embodiments, the mass ratio of polyacrylate polymer to polyvinylidene fluoride polymer is (10-90):1.

上記(10~90):1において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1などを含むが、それらに限らない。 In the above (10-90):1 range, the values include the minimum and maximum values of this range, as well as each value between such minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, etc.

いくつかの実施の形態では、接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μm-50μmであり、選択的に7μm-8μmである。 In some embodiments, the adhesive has a volume average particle size Dv50 of 0.5 μm-50 μm, optionally 7 μm-8 μm.

接着剤の体積平均粒径Dv50は、当分野に公知の方法を用いて試験することができる。例としては、GB/T 19077-2016を参照して、マルバーンマスターサイザーを用いて特徴付け試験を行い、例えばMalvernのMastersizer-3000などの機器を用いて試験を行うことができる。 The volume average particle size Dv50 of an adhesive can be tested using methods known in the art. For example, see GB/T 19077-2016, where characterization tests are performed using a Malvern Mastersizer, such as a Malvern Mastersizer-3000.

理論的には、本出願における接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μmを下回ってもよく、50μmを上回ってもよいが、本出願の接着剤がセパレータに用いられることを考慮すると、接着剤の体積平均粒径Dv50は、大きすぎたり小さすぎたりすることができず、接着剤が小さすぎると、セパレータの穴道を塞ぎやすく、リチウムイオンのセパレータにおける通過性を低減させ、接着剤が大きすぎると、接着剤をセパレータに塗覆する時、厚いコーティングが形成され、後期に製造される電池のエネルギー密度に影響を与えるため、接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μm-50μmであり、上記0.5μm-50μmにおいて、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び0.5μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μmなどを含むが、それらに限らない。 Theoretically, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive in this application can be less than 0.5 μm or more than 50 μm. However, considering that the adhesive in this application is used in a separator, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive cannot be too large or too small. If the adhesive is too small, it will likely clog the pores in the separator, reducing the permeability of lithium ions through the separator. If the adhesive is too large, a thick coating will be formed when the adhesive is applied to the separator. Because this affects the energy density of the battery produced later, the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive is 0.5 μm-50 μm. Within the 0.5 μm-50 μm range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 0.5 μm, 1 μm, 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm, 40 μm, 45 μm, 50 μm, etc.

いくつかの実施の形態では、接着剤の体積平均粒径Dv50は、7μm-8μmである。 In some embodiments, the adhesive has a volume average particle size Dv50 of 7 μm-8 μm.

接着剤の体積平均粒径Dv50が7μm-8μmである場合、得られたセパレータの性能は、優れており、上記7μm-8μmにおいて、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び7μm、7.5μm、8μmなどを含むが、それらに限らない。 When the volume average particle diameter Dv50 of the adhesive is 7 μm-8 μm, the resulting separator has excellent performance. Within the 7 μm-8 μm range, values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 7 μm, 7.5 μm, 8 μm, etc.

いくつかの実施の形態では、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーは、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとを含む。 In some embodiments, the constituent monomers of the polyacrylate polymer include a first polymerizable flexible monomer, a second polymerizable polar monomer, and a third polymerizable molecular weight modifying monomer.

柔軟性モノマーについて、柔軟性モノマーのホモポリマーガラス化温度は、剛性モノマーのホモポリマーガラス化温度よりも低く、柔軟性モノマーは、剛性基に対して、一定の柔軟性を有し、セグメントが自由に運動することができ、柔軟性モノマーセグメントは、ポリマーのガラス化転移温度を調整し、接着剤の塗布時の靱性を改善することができ、良好な接着作用を発揮することに寄与する。 Regarding flexible monomers, the homopolymer glass transition temperature of flexible monomers is lower than that of rigid monomers. Flexible monomers have a certain degree of flexibility relative to rigid groups, allowing the segments to move freely. The flexible monomer segments adjust the polymer's glass transition temperature and improve the toughness of the adhesive when applied, contributing to good adhesive properties.

極性モノマーは、モノマーに極性基が含有されるモノマーであり、極性モノマーは、ポリマーの接着性を向上させることに寄与する。 A polar monomer is a monomer that contains a polar group, and polar monomers contribute to improving the adhesive properties of the polymer.

分子量調整モノマーは、架橋反応に関与するモノマーであり、ポリマーの分子量を調整するために用いられ、接着剤の分子量が一定の範囲内にあることは、接着性を向上させることに寄与する。 Molecular weight adjusting monomers are monomers that participate in crosslinking reactions and are used to adjust the molecular weight of the polymer. Ensuring that the molecular weight of the adhesive is within a certain range contributes to improved adhesive properties.

本出願におけるポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーは、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとを含み、三種類のモノマーを架橋反応させて、ポリマーを得ることにより、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The constituent monomers of the polyacrylate polymer in this application include a first polymerizable flexible monomer, a second polymerizable polar monomer, and a third polymerizable molecular weight adjusting monomer. By crosslinking the three types of monomers to obtain a polymer, the molecular weight and glass transition temperature of the polymer can be controlled, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

改質されたポリマーの軟化点が純ポリフッ化ビニリデン系ポリマーよりも低く、電池コアが予冷間プレスを行う時、接着剤は、正負極極板とセパレータとの隙間内に十分に浸透することができ、即ち、極板とセパレータに隙間があり、接着剤が隙間に浸透し、極板とセパレータとを効果的に接続し、接着剤が隙間から離脱しにくく、極板の膨張中に、接着剤は、靱性を有し、膨張時にも接着剤は、両者を効果的に接続することができ、接着剤は、その接着性能を十分に発揮できるようになり、さらに電池の動力学性能と大治具のサイクル性能を改善することに寄与する。 The softening point of the modified polymer is lower than that of pure polyvinylidene fluoride polymers, and when the battery core is pre-cooled and pressed, the adhesive can fully penetrate into the gaps between the positive and negative electrode plates and the separator. That is, when there is a gap between the electrode plate and the separator, the adhesive penetrates the gap, effectively connecting the electrode plate and the separator, and the adhesive is less likely to come out of the gap. Even when the electrode plate expands, the adhesive retains its toughness and can effectively connect the two even during expansion, allowing the adhesive to fully demonstrate its adhesive performance, further contributing to improving the dynamic performance of the battery and the cycle performance of the large jig.

ここで、軟化点とは、物質が軟化する温度である。高分子ポリマーの構造に関連するだけでなく、その分子量の大きさにも関連し、本出願では、第三の重合分子量調整モノマーによってポリマーの分子量を調整することにより、ポリマーの軟化点を改善する。 The softening point here refers to the temperature at which a substance softens. It is related not only to the structure of the polymer but also to its molecular weight. In this application, the softening point of the polymer is improved by adjusting the molecular weight of the polymer using a third polymerization molecular weight adjusting monomer.

ここで、大治具のサイクル性能は、電池コアの一つのサイクル機能的試験性能であり、試験過程において、電池コアに治具を加え、一定の力を用いて治具に印加し、電池コアを押圧すると、電池コアが満充電になったら膨張が発生し、治具のクランプ力と膨張力の二重押圧で、電池コアが変形し、この試験は、電池コアの形状保持性能と耐圧性能を試験するために用いられ、本方案の接着剤を採用する場合、接着性能が良いため、電池コアの膨張が弱まり、電池コアの形状保持が比較的に良く、本出願の接着剤を採用する電池コアは、大治具の試験条件で、性能保持が比較的に良く、本方案の接着剤を採用して得られた電池コアが、変形保持性に優れることを説明し、電池コアを組み立てて電池を形成すると、電池コアが変形しにくいため、電池において電池コアを取り付けるための空間を節約することができ、このように、電池の体積をより小さくすることができる。従って、電池コアが変形しやすい場合、電池コア付近の構造を押圧することになり、この現象を回避するために、変形後の電池コアを収容するためにより大きな空間が必要となり、即ち、電池コアの変形部分を収容するために電池における空間を予約する必要があり、それによって、電池内の空間がより多く占有される。 Here, the cycle performance of the large jig refers to one of the cycle functional test performances of the battery core. During the test, a jig is attached to the battery core and a certain force is applied to the jig to press the battery core. When the battery core is fully charged, expansion occurs, and the battery core is deformed by the dual compression of the clamping force of the jig and the expansion force. This test is used to test the shape retention and pressure resistance of the battery core. When the adhesive of this proposal is used, the adhesive performance is good, so the expansion of the battery core is reduced and the shape retention of the battery core is relatively good. Battery cores using the adhesive of this application have relatively good performance retention under the test conditions of the large jig. It is explained that the battery core obtained using the adhesive of this proposal has excellent deformation retention. When the battery cores are assembled to form a battery, the battery core is less likely to deform, which saves space in the battery for installing the battery core, thereby making it possible to reduce the volume of the battery. Therefore, if the battery core is prone to deformation, it will press on structures near the battery core, and to avoid this phenomenon, a larger space is required to accommodate the deformed battery core; that is, space in the battery must be reserved to accommodate the deformed part of the battery core, which occupies more space within the battery.

同時に、電池コアの大治具のサイクル性能が良いことは、電池コアのサイクル性能が良いことも説明し、例えば電池コアが膨張すると、極板とセパレータとの間の隙間が大きくなり、リチウムイオンが正負極を通過する経路が長くなり、サイクルが悪くなる。 At the same time, the good cycle performance of the battery core's large jig also explains the good cycle performance of the battery core. For example, if the battery core expands, the gap between the electrode plates and the separator becomes larger, lengthening the path for lithium ions to pass through the positive and negative electrodes, resulting in poor cycle performance.

いくつかの実施の形態では、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)であり、選択的に1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である。 In some embodiments, the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight modifying monomer is 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), and optionally 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12).

モル比の試験方法は、接着剤の製造過程において、反応過程で投入されるシェル層構造を製造するための各種類のモノマーのモル数を記録し、ここで、各種類のモノマーのモル数は、各種類のモノマーの質量を各種類のモノマーの分子量で割ったものであり、第一の重合柔軟性モノマーのモル数をa、第二の重合極性モノマーのモル数をb、第三の重合分子量調整モノマーのモル数をcとして定義すると、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、a:b:cである。 The molar ratio test method involves recording the number of moles of each type of monomer added during the reaction process to produce the shell layer structure during the adhesive manufacturing process. The number of moles of each type of monomer is calculated by dividing the mass of each type of monomer by its molecular weight. If the number of moles of the first flexible monomer is defined as a, the number of moles of the second polar monomer is defined as b, and the number of moles of the third molecular weight adjusting monomer is defined as c, then the molar ratio of the first flexible monomer, the second polar monomer, and the third molecular weight adjusting monomer is a:b:c.

第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比が1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)である場合、接着剤の接着効果が優れており、上記1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び1:0.01:0.01、1:0.1:0.01、1:0.4:0.01、1:0.8:0.01、1:0.01:0.05、1:0.01:0.1、1:0.01:0.15、1:0.1:0.01、1:0.1:0.05、1:0.1:0.15、1:0.4:0.01、1:0.4:0.05、1:0.4:0.15、1:0.8:0.01、1:0.8:0.05、1:0.8:0.15などを含むが、それらに限らない。 When the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), the adhesive has excellent adhesive effect. In the above 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15), the values include the minimum and maximum values of this range, and each value between such minimum and maximum values. Specific examples include the point values in the examples and 1:0. Examples include, but are not limited to, 1:0.01:0.01, 1:0.1:0.01, 1:0.4:0.01, 1:0.8:0.01, 1:0.01:0.05, 1:0.01:0.1, 1:0.01:0.15, 1:0.1:0.01, 1:0.1:0.05, 1:0.1:0.15, 1:0.4:0.01, 1:0.4:0.05, 1:0.4:0.15, 1:0.8:0.01, 1:0.8:0.05, 1:0.8:0.15, etc.

いくつかの実施の形態では、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である。 In some embodiments, the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight modifying monomer is 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12).

第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとのモル比が1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である場合、接着剤の接着効果が優れており、上記1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)において、値は、この範囲の最小値及び最大値、及びこのような最小値と最大値との間の各値を含み、具体的な例は、実施例におけるポイント値及び1:0.05:0.05、1:0.1:0.05、1:0.4:0.05、1:0.7:0.05、1:0.1:0.05、1:0.1:0.1、1:0.1:0.12などを含むが、それらに限らない。 When the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12), the adhesive exhibits excellent adhesive properties. Within the range of 1:(0.05-0.7):(0.05-0.12), the values include the minimum and maximum values within this range, as well as values between these minimum and maximum values. Specific examples include, but are not limited to, the point values in the examples, as well as 1:0.05:0.05, 1:0.1:0.05, 1:0.4:0.05, 1:0.7:0.05, 1:0.1:0.05, 1:0.1:0.1, 1:0.1:0.12, etc.

いくつかの実施の形態では、第一の重合柔軟性モノマーの構造には、エステル結合(-COOR(Rは、一般的にアルキル基などの他の非H基である))が含有され、第二の重合極性モノマーの構造には、シアノ基(-C三N)が含有され、第三の重合分子量調整モノマーは、アミド結合(-CO-NH-)を含有する。 In some embodiments, the structure of the first polymerizable flexible monomer contains an ester bond (-COOR, where R is typically another non-H group such as an alkyl group), the structure of the second polymerizable polar monomer contains a cyano group (-C3N), and the structure of the third polymerizable molecular weight control monomer contains an amide bond (-CO-NH-).

エステル結合は、分子鎖の柔軟性を向上させることができ、シアノ基は、モノマーの極性を向上させることができ、アミド結合は、極性を有し、水素結合を形成しやすく、接着性を向上させることができる。第一の重合柔軟性モノマーの構造にエステル結合が含有され、第二の重合極性モノマーの構造にシアノ基が含有され、第三の重合分子量調整モノマーがアミド結合を含有することにより、上記三種類のモノマーを重合して得られたポリマーは、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The ester bond can improve the flexibility of the molecular chain, the cyano group can improve the polarity of the monomer, and the amide bond has polarity and is prone to forming hydrogen bonds, improving adhesive properties. By including an ester bond in the structure of the first polymerizable flexible monomer, a cyano group in the structure of the second polymerizable polar monomer, and an amide bond in the structure of the third polymerizable molecular weight adjusting monomer, the polymer obtained by polymerizing the above three types of monomers can control the molecular weight and glass transition temperature of the polymer, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

いくつかの実施の形態では、第一の重合柔軟性モノマーは、アクリレート系モノマーであり、第二の重合極性モノマーは、アクリロニトリル系モノマーであり、第三の重合分子量調整モノマーは、アクリルアミド系モノマーである。 In some embodiments, the first polymerizable flexible monomer is an acrylate-based monomer, the second polymerizable polar monomer is an acrylonitrile-based monomer, and the third polymerizable molecular weight-controlling monomer is an acrylamide-based monomer.

アクリレート系モノマーは、ポリマーの耐膨潤性を向上させることができるとともに、分子セグメントにおける柔軟性モノマーセグメントとしてポリマーのガラス化転移温度を調整し、接着剤の塗布時の靱性を改善することができ、良好な接着作用を発揮することに寄与する。 Acrylate monomers can improve the swelling resistance of polymers, and as flexible monomer segments in the molecular segments, they can adjust the polymer's glass transition temperature, improving the toughness of the adhesive when applied, thereby contributing to good adhesive properties.

アクリロニトリル系モノマーは、極性の強いシアノ基を有し、イオン伝導率を向上させ、接着性を向上させることに寄与する。 Acrylonitrile-based monomers contain highly polar cyano groups, which improve ionic conductivity and contribute to improved adhesion.

アクリルアミド系モノマーは、分子量を調整する役割を果たすとともに、比較的に良い接着性も有する。 Acrylamide-based monomers not only help regulate molecular weight, but also have relatively good adhesive properties.

上記三種類のモノマーによって製造して得られたポリマーは、ポリマーの分子量とガラス化転移温度を制御することができ、それによって接着剤の接着性能を改善する。 The polymers produced using the above three types of monomers can control the polymer's molecular weight and glass transition temperature, thereby improving the adhesive performance of the adhesive.

いくつかの実施の形態では、アクリレート系モノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとメタクリル酸-2ヒドロキシプロピルのうちの少なくとも一つを含み、及び/又は、アクリロニトリル系モノマーは、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとのうちの少なくとも一つを含み、及び/又は、アクリルアミド系モノマーは、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドとN-ブトキシメタクリルアミドのうちの少なくとも一つを含む。 In some embodiments, the acrylate monomers include at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-propyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate; and/or the acrylonitrile monomers include at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile; and/or the acrylamide monomers include at least one of acrylamide, N-methylolacrylamide, and N-butoxymethacrylamide.

アクリレート系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリレート系モノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとメタクリル酸-2ヒドロキシプロピルのうちの少なくとも一つを含んでもよく、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリレート系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリレート系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylate monomers contribute to improving the adhesive properties of the adhesive. The acrylate monomers may include at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-propyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. In other words, the constituent monomers of a polyacrylate polymer may include one or more of the above acrylate monomers; there are no specific limitations.

アクリロニトリル系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリロニトリル系モノマーは、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとのうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリロニトリル系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリロニトリル系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylonitrile-based monomers contribute to improving the adhesive properties of the adhesive, and the acrylonitrile-based monomers include at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile. In other words, the constituent monomers of the polyacrylate-based polymer may include one of the above acrylonitrile-based monomers, or multiple of the above acrylonitrile-based monomers; there are no specific limitations.

アクリルアミド系モノマーに基づけば、接着剤の接着性の改善に寄与し、アクリルアミド系モノマーは、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドとN-ブトキシメタクリルアミドのうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーには、上記の一つのアクリルアミド系モノマーが含まれてもよく、上記の複数のアクリルアミド系モノマーが含まれてもよく、具体的に限定しない。 Acrylamide-based monomers contribute to improving the adhesive properties of adhesives, and the acrylamide-based monomers include at least one of acrylamide, N-methylolacrylamide, and N-butoxymethacrylamide. In other words, the constituent monomers of the polyacrylate polymer may include one of the above acrylamide-based monomers or multiple of the above acrylamide-based monomers; there are no specific limitations.

いくつかの実施の形態では、ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-パーフルオロブテン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロクロロエチレン共重合体又はフッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体のうちの少なくとも一つを含む。 In some embodiments, the polyvinylidene fluoride polymer comprises at least one of vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorobutene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluorochloroethylene copolymer, or vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer.

ポリフッ化ビニリデンポリマーは、良好な耐化学薬品性と耐腐食性を有することに加えて、耐高温性、耐酸化性、耐候性、耐放射線性などの特殊性能、例えば圧電性、誘電性と熱電特性も有し、リチウムイオン電池セパレータによく用いられる。 In addition to having good chemical resistance and corrosion resistance, polyvinylidene fluoride polymers also have special properties such as high temperature resistance, oxidation resistance, weather resistance, and radiation resistance, as well as piezoelectric, dielectric, and thermoelectric properties, making them commonly used in lithium-ion battery separators.

本出願に使用されるポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-パーフルオロブテン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロクロロエチレン共重合体又はフッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体のうちの少なくとも一つを含み、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーは、上記の一つのポリフッ化ビニリデンポリマーを含んでもよく、上記の複数のポリフッ化ビニリデンポリマーを含んでもよく、具体的に限定しない。 The polyvinylidene fluoride polymer used in this application includes at least one of vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorobutene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluorochloroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer. In other words, the polyvinylidene fluoride polymer may include one of the above polyvinylidene fluoride polymers or multiple of the above polyvinylidene fluoride polymers, and is not specifically limited.

図1に示すように、本出願は、接着剤の製造方法をさらに提供し、
水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップと、
水、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをコア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、接着剤を得るステップとを含む。
As shown in FIG. 1 , the present application further provides a method for manufacturing an adhesive,
a step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating them to react with each other to obtain a core layer seed emulsion;
and adding water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating under reaction pressure to cause a polymerization reaction to obtain an adhesive.

本出願は、乳化重合の方式でまずコア層のポリアクリレート系ポリマーを得、そして乳化重合の方式で、コア層構造の表面にシェル層を得るポリフッ化ビニリデンポリマーを製造し、最終的にコアシェル構造を有する接着剤を形成する。 In this application, a polyacrylate polymer for the core layer is first obtained using an emulsion polymerization method, and then a polyvinylidene fluoride polymer is produced using an emulsion polymerization method to obtain a shell layer on the surface of the core layer structure, ultimately forming an adhesive with a core-shell structure.

乳化重合について、乳化重合とは、モノマーが乳化剤と機械攪拌により、モノマーを水中に分散させてエマルジョンを形成し、さらに開始剤を添加してモノマー重合を開始することである。 Regarding emulsion polymerization, emulsion polymerization is a process in which monomers are dispersed in water with an emulsifier through mechanical stirring to form an emulsion, and then an initiator is added to start the monomer polymerization.

コアシェル構造とは、中心のコアと外層を被覆するシェルからなるものである。 A core-shell structure consists of a central core and a shell covering the outer layer.

シードエマルジョンは、まず少量のモノマーを一般的な乳化重合法によりシードラテックスを製造し、そして少量のシードラテックスを、正式な乳化重合の処方に添加し、シードエマルジョンのラテックス粒子をコアとして、重合反応を行い、ラテックス粒子を絶えず成長させていく。 Seed emulsion is made by first producing seed latex using a small amount of monomers through a conventional emulsion polymerization method, and then adding a small amount of seed latex to the official emulsion polymerization recipe. The polymerization reaction takes place with the seed emulsion latex particles as the core, causing the latex particles to continuously grow.

プレエマルジョンとは、モノマーを予備乳化して得られた溶液であり、乳化とは、液体が極めて微小な液滴で相溶しない別の液体に均一に分散し、水、乳化剤とポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを乳化剤の作用で水に分散させることである。 A pre-emulsion is a solution obtained by pre-emulsifying monomers. Emulsification involves uniformly dispersing one liquid into another incompatible liquid in the form of extremely tiny droplets, mixing and stirring water, an emulsifier, and the constituent monomers of the polyacrylate polymer, and dispersing the constituent monomers of the polyacrylate polymer in water through the action of the emulsifier.

乳化剤について、乳化剤とは、相溶しない油と水を、層状になりにくいエマルジョンに変換できるような物質である。乳化剤は、一般的にいくつかの親水性の極性基と疏水性(親油性)の非極性基の両方の性質を両立させる表面活性剤である。 Regarding emulsifiers, they are substances that can convert incompatible oil and water into emulsions that are less likely to stratify. Emulsifiers are generally surfactants that combine the properties of both hydrophilic polar groups and hydrophobic (lipophilic) non-polar groups.

開始剤について、開始剤とは、モノマーの重合反応を開始させることができる物質である。例えば、ラジカル開始剤とは、熱によりラジカル(即ち一次ラジカル)に分解されやすいような化合物であり、エン系、ジエン系モノマーのラジカル重合と共重合反応を開始させるために用いられてもよい。 Regarding initiators, an initiator is a substance that can initiate a polymerization reaction of monomers. For example, a radical initiator is a compound that is easily decomposed into radicals (i.e., primary radicals) by heat, and may be used to initiate the radical polymerization and copolymerization reactions of ene and diene monomers.

記述の便宜上、上記接着剤の製造方法では、記載された段落の順序に従って、上記製造方法の過程をステップ1、ステップ2とステップ3と区分して定義し、当業者であれば理解できるように、具体的な実施例の上記方法では、各ステップの記載順序は、厳密な実行順序を意味して実施過程に対していかなる限定を構成するものではなく、各ステップの具体的な実行順序は、その機能と可能な内在論理によって決定されるべきである。 For convenience of description, the adhesive manufacturing method described above is divided into steps 1, 2, and 3 in accordance with the order of the paragraphs described. As will be understood by those skilled in the art, in the above methods of specific embodiments, the order of the steps described does not imply a strict execution order, but does not constitute any limitations on the implementation process. The specific execution order of each step should be determined based on its function and possible underlying logic.

ステップ1において、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、水と乳化剤を攪拌して分散させた後にエマルジョンを形成し、即ち乳化剤が水相においてミセルを形成し、大部分のミセルにモノマーを可溶化して、温度が上昇した条件で、開始剤は、ミセル内部でモノマーの重合を開始し、コア層シードエマルジョンを得、ステップ2において、乳化剤と水を同様に分散させてエマルジョンを形成し、一定の圧力で、モノマーがミセルの反応系に入り、温度が上昇した条件で、開始剤は、反応系に入ってモノマーの重合反応を開始し、ここで、ステップ2は、ステップ1のコア層シードエマルジョンにおいて反応を行い、ステップ2で形成されるポリフッ化ビニリデンポリマーをステップ1におけるポリアクリレート系ポリマーの表面に付着させることによって、コアシェル構造の接着剤を形成する。ステップ2において、ポリフッ化ビニリデンの分散重合及びコア化メカニズムは、オリゴマーコア化メカニズムに属し、同じ転化率で、開始剤又は乳化剤の含有量を増加させることによってより小さいポリフッ化ビニリデン系ラテックス粒子の粒径を得ることができる。 In step 1, water, emulsifier, initiator, and constituent monomers of the polyacrylate polymer are mixed and stirred. The water and emulsifier are stirred and dispersed to form an emulsion. The emulsifier forms micelles in the aqueous phase, solubilizing the monomers in most of the micelles. At elevated temperatures, the initiator initiates polymerization of the monomers inside the micelles to obtain a core layer seed emulsion. In step 2, the emulsifier and water are similarly dispersed to form an emulsion. At a constant pressure, the monomers enter the micelle reaction system. At elevated temperatures, the initiator enters the reaction system to initiate the polymerization reaction of the monomers. In step 2, a reaction occurs in the core layer seed emulsion of step 1, and the polyvinylidene fluoride polymer formed in step 2 is attached to the surface of the polyacrylate polymer of step 1, thereby forming a core-shell adhesive. In step 2, the dispersion polymerization and core formation mechanism of polyvinylidene fluoride belongs to the oligomer core formation mechanism, and at the same conversion rate, increasing the content of initiator or emulsifier can result in smaller polyvinylidene fluoride-based latex particles.

ステップ2において、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーがガス状態であり、常圧ではミセルに入りにくいため、加圧の方式でガス状態のモノマーをミセルに入れ、反応を効率的に進行させる。 In step 2, since the constituent monomers of polyvinylidene fluoride polymer are in a gaseous state and do not easily enter micelles at normal pressure, pressurization is used to introduce the gaseous monomers into micelles, allowing the reaction to proceed efficiently.

ステップ1とステップ2における開始剤がモノマー重合を開始する機能を有するように変換するために一定の温度が必要であるため、ステップ1とステップ2は、いずれも加熱条件で行われる。 Both steps 1 and 2 are carried out under heated conditions because a certain temperature is required to convert the initiator in these steps so that it has the ability to initiate monomer polymerization.

同時に、ステップ2における水の質量が0以上であることは、ステップ2において水を加えてもよく、水を加えなくてもよいことであり、理解できるように、ステップ1において水が十分に添加されている場合、即ち、ステップ1で加えられた水によりステップ1とステップ2の反応終了後の固形分が予め設定される範囲内になることが可能である場合、ステップ2において水を加えなくてもよく、ステップ1において水が十分に添加されていない場合、ステップ2において、反応後の粘度が大きくなり、反応レートが遅くなるのを防止するように、系の固形分を調整するために、一定量の水を添加する必要がある。 At the same time, if the mass of water in step 2 is 0 or more, this means that water may or may not be added in step 2. As can be understood, if sufficient water is added in step 1, i.e., if the water added in step 1 allows the solids content after the completion of the reactions in steps 1 and 2 to fall within a predetermined range, then water does not need to be added in step 2. However, if insufficient water is added in step 1, a certain amount of water must be added in step 2 to adjust the solids content of the system so as to prevent the viscosity from increasing after the reaction and slowing down the reaction rate.

理解できるように、ステップ1とステップ2における攪拌レートは、1000r/min-5000r/minであり、例えば1000r/min、2000r/min、3000r/min、4000r/min、5000r/minなどであってもよく、具体的に限定しないとともに、攪拌時間は、60min±20minであり、この攪拌条件で、均一に乳化されたプレポリマーを得、予備とする。 As can be understood, the stirring rate in steps 1 and 2 is 1000 r/min-5000 r/min, and may be, for example, 1000 r/min, 2000 r/min, 3000 r/min, 4000 r/min, 5000 r/min, etc., without specific limitations, and the stirring time is 60 min ± 20 min. Under these stirring conditions, a uniformly emulsified prepolymer is obtained and used as a reserve.

いくつかの実施の形態では、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量とポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(2~100):1であり、選択的に(10~90):1である。 In some embodiments, the ratio of the mass of constituent monomers of the polyacrylate polymer to the mass of constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer is (2-100):1, and optionally (10-90):1.

ラズベリー状構造のコアシェル構造を得るために、コア層のポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量をシェル層のポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量よりも大きくすることにより、形成されるコア層の構造表面積が十分に大きく、即ち、コア層の質量が多く、構造が大きく、シェル層の質量が小さく、シェル層構造がコア層の表面を完全に覆いにくく、即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーがコア層の表面に接続せずに付着していることで、ポリフッ化ビニリデンポリマーの架橋度合いが低く、結晶度が低く、それによってこのコアシェル構造によりポリフッ化ビニリデンポリマーの結晶度を低減させ、製造して得られた接着剤の接着性能を向上させる。そのため、図2に示すように、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量とポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(2~100):1であり、例えば2:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1、90:1、100:1などであってもよく、具体的に限定しない。 To obtain a raspberry-shaped core-shell structure, the constituent monomer mass of the polyacrylate polymer of the core layer is made larger than the constituent monomer mass of the polyvinylidene fluoride polymer of the shell layer. This results in a sufficiently large structural surface area for the core layer, i.e., the mass of the core layer is large and the structure is large, while the mass of the shell layer is small. This makes it difficult for the shell layer structure to completely cover the surface of the core layer; i.e., the polyvinylidene fluoride polymer is attached to the surface of the core layer without connecting, resulting in a low degree of crosslinking and a low degree of crystallinity for the polyvinylidene fluoride polymer. This core-shell structure reduces the crystallinity of the polyvinylidene fluoride polymer, improving the adhesive performance of the resulting adhesive. Therefore, as shown in Figure 2, the ratio of the constituent monomer mass of the polyacrylate polymer to the constituent monomer mass of the polyvinylidene fluoride polymer is (2 to 100):1, and may be, for example, 2:1, 10:1, 20:1, 30:1, 40:1, 50:1, 60:1, 70:1, 80:1, 90:1, 100:1, etc., but is not specifically limited.

いくつかの実施の形態では、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得るステップと、昇温後に開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得るステップとを含む。 In some embodiments, the step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating to react and obtain a core layer seed emulsion includes the steps of mixing and stirring water, an emulsifier, and constituent monomers of a polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion, and adding an initiator after heating, stirring to react, and obtaining a core layer seed emulsion after the reaction is complete.

加熱前に開始剤を投入することにより、開始剤が一度に過剰に投入され、加熱された条件で爆発的に重合することを回避するために、本出願は、まず水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得ることを採用し、そして再昇温後に開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得る。理解できるように開始剤の添加は、緩やかな滴下の方式で行われ、例えば10ml/min-500ml/minの滴下レートであってもよく、さらに理解できるように、開始剤を水に溶解してから滴下する。 To avoid explosive polymerization under heated conditions due to excessive initiator addition all at once caused by adding the initiator before heating, this application first mixes and stirs water, emulsifier, and constituent monomers of the polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion. After heating again, the initiator is added and stirred to react, obtaining a core layer seed emulsion after the reaction is complete. It is understood that the initiator is added slowly dropwise, for example, at a rate of 10 ml/min-500 ml/min. It is also understood that the initiator is dissolved in water and then added dropwise.

いくつかの実施の形態では、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得るステップと、昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得るステップとを含む。 In some embodiments, the step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, heating to react them, and obtaining a core layer seed emulsion includes the steps of mixing and stirring water, an emulsifier, and constituent monomers of a polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion, and, after raising the temperature, adding initiators in batches, stirring to react them, and obtaining a core layer seed emulsion after the reaction is complete.

1ロットの開始剤を滴下することにより、滴下が過剰になり、爆発的に重合することを回避するために、昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得ることを採用する。同時に開始剤の半減期が一定であることを考慮すると、最初のロットで滴下した開始剤がすべてのモノマー反応を開始させることができないことを回避するために、ロット分けの方式で開始剤、例えば最初のロットで添加した開始剤を滴下し、分解完了後、少量のモノマーが残り、そして少量の開始剤を補充し、残りのモノマーができるだけ反応しきるようにし、開始剤を補充した後も、少量のモノマーが残るが、残留量が大幅に低下する。 To avoid excessive addition and explosive polymerization caused by adding one batch of initiator dropwise, the initiator is added in batches after the temperature is raised, and the mixture is stirred to react, yielding a core layer seed emulsion after the reaction is complete. At the same time, given that the half-life of the initiator is constant, to avoid the first batch of initiator not being able to initiate all of the monomer reactions, the initiator is added dropwise in batches, for example, the initiator added in the first batch. After decomposition is complete, a small amount of monomer remains, and a small amount of initiator is then replenished to allow the remaining monomer to react as fully as possible. Even after the initiator is replenished, a small amount of monomer remains, but the amount remaining is significantly reduced.

いくつかの実施の形態では、昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、70℃±10℃に昇温して、1/3の開始剤を添加し、30min±20min攪拌して反応させ、80℃±10℃に昇温し続け、2/3の開始剤を添加し、90℃±10℃に昇温し続け、30min±20min攪拌して反応させ、降温後にコア層シードエマルジョンを得るステップを含む。 In some embodiments, the step of adding the initiator in lots after heating, stirring to react, and obtaining a core layer seed emulsion after the reaction is complete includes the steps of heating to 70°C±10°C, adding 1/3 of the initiator, stirring for 30 minutes±20 minutes to react, continuing to heat to 80°C±10°C, adding 2/3 of the initiator, continuing to heat to 90°C±10°C, stirring for 30 minutes±20 minutes to react, and obtaining a core layer seed emulsion after cooling.

反応温度と反応時間は、架橋反応の重合度に影響を与え、モノマーを適切な温度と時間で反応させ、良好なポリマーを得るために、ステップ1において、水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得、70℃±10℃に昇温して、1/3の開始剤を添加し、30min±20min攪拌して反応させ、80℃±10℃に昇温し続け、2/3の開始剤を添加し、90℃±10℃に昇温し続け、30min±20min攪拌して反応させ、降温後にコア層シードエマルジョンを得、理解できるように、降温の温度は、常温又は35℃-45℃であってもよく、例えば40℃であってもよく、具体的に限定しない。 The reaction temperature and reaction time affect the degree of polymerization of the crosslinking reaction. To ensure that the monomers are reacted at the appropriate temperature and time to obtain a good polymer, in step 1, water, emulsifier, and the constituent monomers of the polyacrylate polymer are mixed and stirred to obtain a core layer monomer pre-emulsion. The temperature is then raised to 70°C±10°C, one-third of the initiator is added, and the mixture is stirred for 30±20 minutes to react. The temperature is then continued to be raised to 80°C±10°C, two-thirds of the initiator is added, the temperature is continued to be raised to 90°C±10°C, and the mixture is stirred for 30±20 minutes to react. After cooling, the core layer seed emulsion is obtained. It is understood that the cooling temperature can be room temperature or 35°C-45°C, for example, 40°C, and is not specifically limited.

いくつかの実施の形態では、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップと、コア層シードエマルジョンのpHを6-8に調整するステップとを含む。 In some embodiments, the step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating to react and obtain a core layer seed emulsion includes the steps of: mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating to react and obtain a core layer seed emulsion; and adjusting the pH of the core layer seed emulsion to 6-8.

製造して得られたコア層構造のポリマー、粒子が凝集して堆積しやすく、後続のコアシェル構造の接着剤を製造して得るのに不利であるため、コア層構造のポリマーの凝集沈降を回避するために、製造されたコア層シードエマルジョンにpH調整試薬を添加することにより、コア層シードエマルジョンにおける粒子を均一に分散させ、系が安定化する。コア層シードエマルジョンのpH範囲は、pH6-8であり、例えばpH6、pH7、pH8などであってもよく、具体的に限定しない。理解できるように具体的にどのようなpH調整試薬を採用するかについて、本出願は限定せず、例えばアンモニア水を使用してpHを調整してもよい。 The resulting core layer structure polymer particles tend to aggregate and sediment, which is detrimental to the subsequent production of a core-shell structure adhesive. To prevent this aggregation and sedimentation of the core layer structure polymer, a pH adjusting agent is added to the resulting core layer seed emulsion, uniformly dispersing the particles in the core layer seed emulsion and stabilizing the system. The pH range of the core layer seed emulsion is 6-8, and may be, for example, pH 6, pH 7, pH 8, etc., without any specific limitations. As can be understood, the present application does not limit the specific pH adjusting agent used; for example, aqueous ammonia may be used to adjust the pH.

いくつかの実施の形態では、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをコア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、接着剤を得るステップにおいて、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、反応容器内の酸素ガスを除去し、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、攪拌し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行うステップを含む。 In some embodiments, the step of adding an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating at reaction pressure to polymerize and obtain an adhesive includes placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, removing oxygen gas from the reaction vessel, adding the emulsifier, initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, stirring, and heating to 75±10°C at reaction pressure to polymerize.

重合中に酸素ガスが重合禁止剤として重合反応に影響を与えることを考慮すると、そのため、反応容器内の酸素ガスを除去する必要があり、例えばステップ2を行う前に、反応容器内の酸素ガスを除去してもよく、例えば反応容器に窒素ガスを導入することにより酸素ガスを置換し、酸素ガスを除去した後、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、攪拌し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行ってもよい。 Considering that oxygen gas acts as a polymerization inhibitor and affects the polymerization reaction during polymerization, it is necessary to remove the oxygen gas from the reaction vessel. For example, before performing step 2, the oxygen gas from the reaction vessel may be removed by, for example, replacing the oxygen gas by introducing nitrogen gas into the reaction vessel. After the oxygen gas is removed, the emulsifier, initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer may be added to the reaction vessel, stirred, and heated to 75±10°C under reaction pressure to carry out the polymerization reaction.

いくつかの実施の形態では、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、反応容器内の酸素ガスを除去し、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、攪拌し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行うステップにおいて、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、乳化剤、開始剤を反応容器に投入し、攪拌し、反応容器内の酸素ガスを除去し、さらにポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行うステップを含む。 In some embodiments, the step of placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, removing oxygen gas from the reaction vessel, adding an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, stirring, raising the temperature to 75±10°C under reaction pressure, and carrying out a polymerization reaction includes the steps of placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, adding an emulsifier and an initiator to the reaction vessel, stirring, removing oxygen gas from the reaction vessel, further adding constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, raising the temperature to 75±10°C under reaction pressure, and carrying out a polymerization reaction.

まず乳化剤と開始剤を反応容器に投入し、攪拌し、さらにポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを添加することで、モノマー乳化をより十分にすることができることを考慮するため、シェル層を製造するステップは、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、乳化剤、開始剤を反応容器に投入し、攪拌し、反応容器内の酸素ガスを除去し、さらにポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行うことであってもよい。 Considering that first adding an emulsifier and initiator to a reaction vessel and stirring, and then adding the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, can result in more complete emulsification of the monomers, the step of producing the shell layer may involve placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, adding an emulsifier and initiator to the reaction vessel and stirring, removing oxygen gas from the reaction vessel, and then adding the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, raising the temperature to 75±10°C under reaction pressure, and carrying out the polymerization reaction.

いくつかの実施の形態では、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、反応容器内の酸素ガスを除去し、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、攪拌し、反応圧力で、75±10℃に昇温し、重合反応を行うステップにおいて、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、反応容器内の酸素ガスを除去し、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、反応容器内の反応圧力を3.0MPa~4MPaに制御し、攪拌し、75±10℃に昇温し、重合反応を行い、反応容器内の圧力が3.0MPaに低下した場合、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを投入し続け、反応が終了するまで、反応容器内の圧力を3.0MPa~4MPaに制御するステップを含む。 In some embodiments, the step of placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, removing oxygen gas from the reaction vessel, adding an emulsifier, initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, stirring, raising the temperature to 75±10°C under reaction pressure, and conducting a polymerization reaction includes the steps of placing the core layer seed emulsion in a reaction vessel, removing oxygen gas from the reaction vessel, adding an emulsifier, initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, controlling the reaction pressure in the reaction vessel to 3.0 MPa to 4 MPa, stirring, raising the temperature to 75±10°C, conducting a polymerization reaction, and when the pressure in the reaction vessel drops to 3.0 MPa, continuing to add constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer and controlling the pressure in the reaction vessel to 3.0 MPa to 4 MPa until the reaction is completed.

ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーがガスであることを考慮すると、重合反応が進行する過程において、反応容器内のモノマーが絶えず消費され、反応容器内の圧力が絶えず低下し、圧力が一定値まで低下すると、モノマーが溶液系に入ってミセル内に到着して反応することが困難になるため、反応容器における圧力を一定の範囲値に制御し、モノマーが反応に効果的に関与することを保証する必要があり、そのため、シェル層を製造するステップは、コア層シードエマルジョンを反応容器に置き、反応容器内の酸素ガスを除去し、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを反応容器に投入し、反応容器内の反応圧力を3.0MPa~4MPaに制御し、攪拌し、75±10℃に昇温し、重合反応を行い、反応容器内の圧力が3.0MPaに低下した場合、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを投入し続け、反応が終了するまで、反応容器内の圧力を3.0MPa~4MPaに制御することであってもよい。 Considering that the constituent monomers of polyvinylidene fluoride polymer are gases, the monomers in the reaction vessel are constantly consumed during the polymerization reaction, causing the pressure in the reaction vessel to constantly decrease. Once the pressure drops to a certain level, it becomes difficult for the monomers to enter the solution system and reach the micelles to react. Therefore, it is necessary to control the pressure in the reaction vessel within a certain range to ensure that the monomers are effectively involved in the reaction. Therefore, the step of producing the shell layer may involve placing the core layer seed emulsion in the reaction vessel, removing oxygen gas from the reaction vessel, adding the emulsifier, initiator, and constituent monomers of polyvinylidene fluoride polymer to the reaction vessel, controlling the reaction pressure in the reaction vessel to 3.0 MPa to 4 MPa, stirring, raising the temperature to 75±10°C, and conducting the polymerization reaction. When the pressure in the reaction vessel drops to 3.0 MPa, continuing to add the constituent monomers of polyvinylidene fluoride polymer, and controlling the pressure in the reaction vessel to 3.0 MPa to 4 MPa until the reaction is completed.

圧力が低すぎると反応レートが遅くなり、圧力が高すぎるとエネルギー消費が多いとともに、反応が激しくなることを考慮するため、反応圧力の制御範囲は、3.0MPa~4MPaであり、例えば3.0MPa、3.5MPa、4MPaなどであってもよく、具体的に限定しない。 Considering that a pressure that is too low will slow the reaction rate, and a pressure that is too high will consume a lot of energy and cause the reaction to become violent, the reaction pressure control range is 3.0 MPa to 4 MPa, and may be, for example, 3.0 MPa, 3.5 MPa, 4 MPa, etc., but is not specifically limited.

いくつかの実施の形態では、ステップ1において、乳化剤の質量は、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量の0.15%~5%であり、開始剤の質量は、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量の0.15%~1%である。 In some embodiments, in step 1, the weight of the emulsifier is 0.15% to 5% of the weight of the constituent monomers of the polyacrylate polymer, and the weight of the initiator is 0.15% to 1% of the weight of the constituent monomers of the polyacrylate polymer.

乳化剤の使用量は、適度である必要があり、乳化剤は、乳化重合の重要な成分であり、相溶しない油(モノマー)-水を、かなり安定して層状になりにくいエマルジョンに変換することができる。乳化重合系では、乳化剤の作用は、主に3つあり、1つ目は、表面張力を低減させ、モノマーを微細な液滴として分散させることであり、2つ目は、液滴又はコロイド粒子表面に保護層を形成し、凝集を防止し、エマルジョンを安定に保つことであり、3つ目は、ミセルを形成し、モノマーを可溶化することである。ミセルの大きさと数量は、乳化剤の使用量に依存するため、乳化剤の使用量は、生成物の性能に直接影響する。ステップ1において、乳化剤の質量は、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量の0.15%~5%であり、例えば0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、5%などであってもよく、具体的に限定しない。開始剤の使用量は、重合レートと生成物の性能に大きく影響し、開始剤の使用量が増大すると、重合レートが速くなり、重合反応が不安定になり、分子量及び収量が低下し、ポリマーの性能も悪くなるとともに、開始剤が不足すると、重合反応が困難になるため、ステップ1において、開始剤の質量は、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量の0.15%~1%であり、例えば0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%などであってもよく、具体的に限定しない。 The amount of emulsifier used must be appropriate. Emulsifiers are an important component of emulsion polymerization, capable of converting incompatible oil (monomer)-water emulsions into fairly stable emulsions that are less likely to stratify. In emulsion polymerization systems, emulsifiers have three main functions: 1) reducing surface tension and dispersing the monomer into fine droplets; 2) forming a protective layer on the surface of droplets or colloidal particles, preventing aggregation and maintaining emulsion stability; and 3) forming micelles and solubilizing the monomer. Because the size and number of micelles depend on the amount of emulsifier used, the amount of emulsifier used directly affects the performance of the product. In Step 1, the mass of the emulsifier is 0.15% to 5% of the mass of the constituent monomers of the polyacrylate polymer. Examples include 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, 0.35%, 0.4%, 0.45%, and 5%, but there are no specific limitations. The amount of initiator used has a significant impact on the polymerization rate and product performance. If the amount of initiator used increases, the polymerization rate will increase, the polymerization reaction will become unstable, the molecular weight and yield will decrease, and the polymer performance will deteriorate. In addition, an insufficient amount of initiator will make the polymerization reaction difficult. Therefore, in step 1, the mass of the initiator is 0.15% to 1% of the mass of the constituent monomers of the polyacrylate polymer, and may be, for example, 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, 0.35%, 0.4%, 0.45%, 0.5%, 0.55%, 0.6%, 0.65%, 0.7%, 0.75%, 0.8%, 0.85%, 0.9%, 0.95%, 1%, etc., and is not specifically limited.

いくつかの実施の形態では、ステップ1において、乳化剤は、アニオン系乳化剤を含み、開始剤は、アゾ系開始剤、有機過酸化物開始剤、無機過酸化物開始剤を含む。 In some embodiments, in step 1, the emulsifier includes an anionic emulsifier, and the initiator includes an azo initiator, an organic peroxide initiator, or an inorganic peroxide initiator.

アニオン系乳化剤は、水に溶解すると、その活性部分が負イオンに解離する傾向を有する表面活物質であり、一つの大きな有機アニオンを有し、塩基と作用して塩を生成できることを特徴としている。負イオンを帯びる部分の構造によって、カルボン酸塩型、スルホン酸塩型及び硫酸塩型の三種類に分けられる。 Anionic emulsifiers are surface-active materials whose active moieties tend to dissociate into negative ions when dissolved in water. They are characterized by having one large organic anion and being able to react with bases to form salts. Depending on the structure of the negative ion-carrying moiety, they are divided into three types: carboxylate, sulfonate, and sulfate.

アゾ系開始剤について、アゾ系開始剤は、分子構造に窒素と窒素の二重結合が含有されるようなラジカル開始剤である。 Regarding azo initiators, azo initiators are radical initiators whose molecular structure contains a nitrogen-nitrogen double bond.

過酸化物開始剤は、ペルオキシ基(-O-O-)を含有する化合物であり、熱を受けると-O-O-結合が切断され、二つの該当するラジカルに分裂することによって、モノマー重合を開始し、過酸化物開始剤と呼ばれる。無機過酸化物と有機過酸化物の2種類に分けられる。無機過酸化物開始剤は、過酸化水素、過硫酸アンモニウム又は過硫酸カリウムなどを含み、有機過酸化物開始剤は、過酸化ベンゾイル、過酸化ベンゾイルt-ブチル、メチルエチルケトン過酸化物などを含む。 Peroxide initiators are compounds containing a peroxy group (-O-O-). When exposed to heat, the -O-O- bond is broken, splitting into two corresponding radicals and initiating monomer polymerization. They are called peroxide initiators. Peroxides are divided into two types: inorganic and organic. Inorganic peroxide initiators include hydrogen peroxide, ammonium persulfate, or potassium persulfate, while organic peroxide initiators include benzoyl peroxide, benzoyl t-butyl peroxide, and methyl ethyl ketone peroxide.

乳化剤とは、水をエマルジョン状態に形成させることができる物質であり、本出願では、乳化剤の具体的な種類と構造を限定しておらず、上記機能を果たすことができ、且つ反応系に影響を与えない任意の物質も本出願に応用することができ、例えばステップ1では、使用される乳化剤は、アニオン系乳化剤を含む。開始剤とは、モノマーの重合反応を開始させることができる物質であり、本出願では、開始剤の具体的な種類と構造を限定しておらず、上記機能を果たすことができ、且つ反応系に影響を与えない任意の物質も本出願に応用することができ、例えばステップ1では、開始剤は、アゾ系開始剤、有機過酸化物開始剤、無機過酸化物開始剤を含む。 An emulsifier is a substance that can form an emulsion of water. This application does not limit the specific type or structure of the emulsifier; any substance that can perform the above function and does not affect the reaction system is applicable to this application. For example, in step 1, the emulsifier used includes an anionic emulsifier. An initiator is a substance that can initiate the polymerization reaction of monomers. This application does not limit the specific type or structure of the initiator; any substance that can perform the above function and does not affect the reaction system is applicable to this application. For example, in step 1, the initiator includes an azo initiator, organic peroxide initiator, and inorganic peroxide initiator.

いくつかの実施の形態では、ステップ1において、乳化剤は、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリウムのうちの少なくとも一つを含み、開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソヘプタノニトリル、クメンハイドロパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイルなど、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素のうちの少なくとも一つを含む。 In some embodiments, in step 1, the emulsifier includes at least one of sodium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium styrenesulfonate, and sodium vinyl sulfonate, and the initiator includes at least one of azobisisobutyronitrile, azobisisoheptanonitrile, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, and hydrogen peroxide.

乳化剤とは、水をエマルジョン状態に形成させることができる物質であり、例えばステップ1に使用される乳化剤は、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリウムのうちの少なくとも一つを含み、即ち、使用される乳化剤は、上記のうちの一つであってもよく、例えば好ましくは、乳化剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムであり、上記のうちの複数の物質の混合であってもよい。開始剤とは、モノマーの重合反応を開始させることができる物質であり、例えばステップ1に使用される開始剤は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソヘプタノニトリル、クメンハイドロパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイルなど、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素のうちの少なくとも一つを含み、即ち、使用される開始剤は、上記のうちの一つであってもよく、例えば好ましくは、開始剤は、過硫酸カリウムであり、上記のうちの複数の物質の混合であってもよい。 An emulsifier is a substance that can form an emulsion of water. For example, the emulsifier used in step 1 includes at least one of sodium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium styrenesulfonate, and sodium vinylsulfonate. That is, the emulsifier used can be one of the above. For example, the emulsifier is preferably sodium dodecylbenzenesulfonate, or a mixture of two or more of the above. An initiator is a substance that can initiate the polymerization reaction of monomers. For example, the initiator used in step 1 includes at least one of azobisisobutyronitrile, azobisisoheptanonitrile, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, and hydrogen peroxide. That is, the initiator used can be one of the above. For example, the initiator is preferably potassium persulfate, or a mixture of two or more of the above.

いくつかの実施の形態では、ステップ2において、乳化剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の0.1%~5%であり、開始剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の0.15%~1%である。 In some embodiments, in step 2, the weight of the emulsifier is 0.1% to 5% of the weight of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, and the weight of the initiator is 0.15% to 1% of the weight of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer.

乳化剤の使用量は、適度である必要があり、乳化剤は、乳化重合の重要な成分であり、相溶しない油(モノマー)-水を、かなり安定して層状になりにくいエマルジョンに変換することができる。乳化重合系では、乳化剤の作用は、主に3つあり、1つ目は、表面張力を低減させ、モノマーを微細な液滴として分散させることであり、2つ目は、液滴又はコロイド粒子表面に保護層を形成し、凝集を防止し、エマルジョンを安定に保つことであり、3つ目は、ミセルを形成し、モノマーを可溶化することである。ミセルの大きさと数量は、乳化剤の使用量に依存するため、乳化剤の使用量は、生成物の性能に直接影響する。ステップ2において、乳化剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の0.1%~5%であり、例えば0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、5%などであってもよく、具体的に限定しない。開始剤の使用量は、重合レートと生成物の性能に大きく影響し、開始剤の使用量が増大すると、重合レートが速くなり、重合反応が不安定になり、分子量及び収量が低下し、ポリマーの性能も悪くなるとともに、開始剤が不足すると、重合反応が困難になるため、ステップ2において、開始剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の0.15%~1%であり、例えば0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%などであってもよく、具体的に限定しない。 The amount of emulsifier used must be appropriate. Emulsifiers are an important component of emulsion polymerization, capable of converting incompatible oil (monomer)-water emulsions into fairly stable emulsions that are less likely to stratify. In emulsion polymerization systems, emulsifiers have three main functions: 1) reducing surface tension and dispersing the monomer into fine droplets; 2) forming a protective layer on the surface of droplets or colloidal particles, preventing aggregation and maintaining emulsion stability; and 3) forming micelles and solubilizing the monomer. Because the size and number of micelles depend on the amount of emulsifier used, the amount of emulsifier used directly affects the performance of the product. In Step 2, the mass of the emulsifier is 0.1% to 5% of the mass of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, and may be, for example, 0.1%, 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, 0.35%, 0.4%, 0.45%, 5%, etc., without specific limitations. The amount of initiator used has a significant effect on the polymerization rate and product performance. If the amount of initiator used is increased, the polymerization rate will increase, the polymerization reaction will become unstable, the molecular weight and yield will decrease, and the polymer performance will deteriorate. In addition, an insufficient amount of initiator will make the polymerization reaction difficult. Therefore, in step 2, the mass of the initiator is 0.15% to 1% of the mass of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, and may be, for example, 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, 0.35%, 0.4%, 0.45%, 0.5%, 0.55%, 0.6%, 0.65%, 0.7%, 0.75%, 0.8%, 0.85%, 0.9%, 0.95%, 1%, etc., and is not specifically limited.

いくつかの実施の形態では、ステップ2において、乳化剤は、ポリフルオロ化合物を含み、開始剤は、有機過酸化物開始剤、無機過酸化物開始剤を含む。 In some embodiments, in step 2, the emulsifier includes a polyfluoro compound and the initiator includes an organic peroxide initiator or an inorganic peroxide initiator.

乳化剤とは、水をエマルジョン状態に形成させることができる物質であり、本出願では、乳化剤の具体的な種類と構造を限定しておらず、上記機能を果たすことができ、且つ反応系に影響を与えない任意の物質も本出願に応用することができ、例えばステップ2では、使用される乳化剤は、ポリフルオロ化合物を含む。開始剤とは、モノマーの重合反応を開始させることができる物質であり、本出願では、開始剤の具体的な種類と構造を限定しておらず、上記機能を果たすことができ、且つ反応系に影響を与えない任意の物質も本出願に応用することができ、例えばステップ2では、開始剤は、有機過酸化物開始剤、無機過酸化物開始剤を含み、使用する開始剤は、好ましくは有機過酸化物開始剤であり、その製造したポリフッ化ビニリデンの安定性が高い。 An emulsifier is a substance that can form an emulsion of water. This application does not limit the specific type or structure of the emulsifier; any substance that can perform the above function and does not affect the reaction system can be used in this application. For example, in step 2, the emulsifier used includes a polyfluoro compound. An initiator is a substance that can initiate the polymerization reaction of the monomer. This application does not limit the specific type or structure of the initiator; any substance that can perform the above function and does not affect the reaction system can be used in this application. For example, in step 2, the initiator includes an organic peroxide initiator or an inorganic peroxide initiator. The initiator used is preferably an organic peroxide initiator, as the resulting polyvinylidene fluoride has high stability.

いくつかの実施の形態では、ステップ2において、乳化剤は、パーフルオロポリエーテルカルボン酸アンモニウム、パーフルオロポリエーテルカルボン酸ナトリウム、パーフルオロポリエーテルカルボン酸カリウムのうちの少なくとも一つを含み、開始剤は、過酸化ベンゾイル、ジ-tert-ブチルペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジノルマルプロピルペルオキシジカーボネート、ジエチルパーオキシジカーボネート、過硫酸塩のうちの少なくとも一つを含む。 In some embodiments, in step 2, the emulsifier includes at least one of ammonium perfluoropolyether carboxylate, sodium perfluoropolyether carboxylate, and potassium perfluoropolyether carboxylate, and the initiator includes at least one of benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-normal propyl peroxydicarbonate, diethyl peroxydicarbonate, and persulfates.

乳化剤とは、水をエマルジョン状態に形成させることができる物質であり、例えばステップ2に使用される乳化剤は、パーフルオロポリエーテルカルボン酸アンモニウム、パーフルオロポリエーテルカルボン酸ナトリウム、パーフルオロポリエーテルカルボン酸カリウムのうちの少なくとも一つを含み、即ち、使用される乳化剤は、上記のうちの一つであってもよく、例えばパーフルオロポリエーテルカルボン酸ナトリウムであってもよく、乳化剤は、液滴の間の表面張力を低減させ、モノマー液体又はラテックス粒子の凝集を防止することができ、同時に、乳化剤は、上記のうちの複数の物質の混合であってもよい。開始剤とは、モノマーの重合反応を開始させることができる物質であり、例えばステップ2に使用される開始剤は、過酸化ベンゾイル、ジ-tert-ブチルペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ジノルマルプロピルペルオキシジカーボネート、ジエチルパーオキシジカーボネート、過硫酸塩のうちの少なくとも一つを含み、即ち、使用される開始剤は、上記のうちの一つであってもよく、例えば好ましくは、開始剤は、ジイソプロピルペルオキシジカーボネートであり、上記のうちの複数の物質の混合であってもよい。 An emulsifier is a substance that can form an emulsion of water. For example, the emulsifier used in step 2 includes at least one of ammonium perfluoropolyether carboxylate, sodium perfluoropolyether carboxylate, and potassium perfluoropolyether carboxylate. The emulsifier can be one of the above, such as sodium perfluoropolyether carboxylate. The emulsifier can reduce the surface tension between droplets and prevent aggregation of the monomer liquid or latex particles. At the same time, the emulsifier can be a mixture of two or more of the above. An initiator is a substance that can initiate the polymerization reaction of the monomer. For example, the initiator used in step 2 includes at least one of benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-normal-propyl peroxydicarbonate, diethyl peroxydicarbonate, and persulfates. The initiator can be one of the above. For example, the initiator is preferably diisopropyl peroxydicarbonate, or a mixture of two or more of the above.

いくつかの実施の形態では、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデンを含み、又は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、パーフルオロブテン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニルのうちの少なくとも一つを含む。 In some embodiments, the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer include vinylidene fluoride, or the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer include at least one of vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoropropylene, trifluoropropylene, perfluorobutene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and vinyl fluoride.

ポリフッ化ビニリデンポリマーとは、フッ化ビニリデンをモノマーとするポリマーであり、なお、ポリフッ化ビニリデンポリマーのモノマーは、フッ化ビニリデンに加えて、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、パーフルオロブテン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニルのうちの少なくとも一つをさらに含む。即ち、ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンのホモポリマーであってもよく、フッ化ビニリデンと他のフッ素含有エチレンとの共重合体であってもよく、具体的に限定しない。 Polyvinylidene fluoride polymer is a polymer containing vinylidene fluoride as a monomer. The monomers of polyvinylidene fluoride polymer include, in addition to vinylidene fluoride, at least one of hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoropropylene, trifluoropropylene, perfluorobutene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and vinyl fluoride. That is, polyvinylidene fluoride polymer may be a homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and another fluorine-containing ethylene; there are no specific limitations.

いくつかの実施の形態では、ステップ2において、水、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをコア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、接着剤を得るステップにおいて、水、連鎖移動剤、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをコア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、接着剤を得るステップを含む。 In some embodiments, step 2 includes adding water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating at a reaction pressure to polymerize and obtain an adhesive. In some embodiments, step 2 includes adding water, a chain transfer agent, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating at a reaction pressure to polymerize and obtain an adhesive.

連鎖移動剤は、重合反応における生成物の分子量分布を制御する役割を果たす。連鎖移動とは、連鎖重合反応における活性中心が成長連鎖から別の分子に移動する過程である。活性中心の数は、変化せず、成長している高分子鎖は、活性を失い、安定な高分子を形成し、生成物の分子量を低減させた。 Chain transfer agents play a role in controlling the molecular weight distribution of the product in a polymerization reaction. Chain transfer is the process by which an active center in a chain polymerization reaction moves from the growing chain to another molecule. The number of active centers remains unchanged, and the growing polymer chain loses activity, forming a stable polymer and reducing the molecular weight of the product.

反応生成物の分子量を効果的に制御するために、ステップ2において、水、連鎖移動剤、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーをコア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、接着剤を得る。重合反応中に連鎖移動剤を添加して適切な接着剤を製造して得る。 To effectively control the molecular weight of the reaction product, in step 2, water, a chain transfer agent, an emulsifier, an initiator, and the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer are added to the core layer seed emulsion, stirred, and heated under reaction pressure to polymerize and obtain the adhesive. A chain transfer agent is added during the polymerization reaction to produce the appropriate adhesive.

いくつかの実施の形態では、連鎖移動剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の1%~3%であり、連鎖移動剤は、アルコール系化合物、エステル系化合物、ケトン系化合物及びハロゲン化アルカンを含む。 In some embodiments, the weight of the chain transfer agent is 1% to 3% of the weight of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, and the chain transfer agent includes an alcohol-based compound, an ester-based compound, a ketone-based compound, and a halogenated alkane.

連鎖移動剤の質量は、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量の1%~3%であり、例えば1%、1.5%、2%、2.5%、3%などであってもよく、具体的に限定せず、連鎖移動剤は、アルコール系化合物、エステル系化合物、ケトン系化合物及びハロゲン化アルカンを含み、連鎖移動剤の具体的な種類に対して限定しない。 The mass of the chain transfer agent is 1% to 3% of the mass of the constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer, and may be, for example, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, etc., without any specific limitations. Chain transfer agents include alcohol-based compounds, ester-based compounds, ketone-based compounds, and halogenated alkanes, and there are no limitations on the specific type of chain transfer agent.

いくつかの実施の形態では、ステップ1における水とステップ2における水の質量の合計は、ステップ1とステップ2におけるすべての物料の質量の45%-60%を占め、ステップ1とステップ2における水は、脱イオン水である。 In some embodiments, the combined mass of water in step 1 and water in step 2 accounts for 45%-60% of the mass of all materials in steps 1 and 2, and the water in steps 1 and 2 is deionized water.

水は、分散媒体として、物質移動と温度制御などの作用を有し、水の使用量が少なすぎ又は多すぎると、反応系の粘度を合理的な範囲に制御することが困難であり、ステップ1における水とステップ2における水の質量の合計は、ステップ1とステップ2におけるすべての物料の質量の45%-60%を占め、例えば45%、50%、55%、60%などであってもよく、具体的に限定しない。同時に、ステップ1とステップ2における水は、脱イオン水であり、水中の不純物が重合反応に影響を与えることを回避する。 Water acts as a dispersion medium, facilitating mass transfer and temperature control. If too little or too much water is used, it will be difficult to control the viscosity of the reaction system within a reasonable range. The total mass of water in step 1 and water in step 2 should account for 45%-60% of the mass of all materials in steps 1 and 2, and may be, for example, 45%, 50%, 55%, 60%, etc., without any specific limitations. At the same time, the water in steps 1 and 2 should be deionized water to prevent impurities in the water from affecting the polymerization reaction.

本出願は、セパレータをさらに提供し、セパレータ上には、上記の接着剤又は上記のような接着剤の製造方法によって製造して得られた接着剤が含まれる。接着剤が上記すべての実施例のすべての技術案を採用したため、少なくとも上記実施例の技術案によるすべての有益な効果を有し、ここでこれ以上説明しない。 The present application further provides a separator comprising the above-described adhesive or an adhesive obtained by the above-described adhesive manufacturing method. Since the adhesive employs all of the technical solutions of all of the above-described embodiments, it has at least all of the beneficial effects of the technical solutions of the above-described embodiments, and will not be further described here.

セパレータ上には上記の接着剤が塗覆されており、極板と接着剤との間の接着性能を向上させ、従来の電池コアの予冷間プレスのプロセスの開口の問題を改善することができる。 The separator is coated with the above adhesive, which improves the adhesive performance between the electrode plate and the adhesive and alleviates the problem of openings in the conventional battery core pre-cooling pressing process.

本出願の実施例は、電極アセンブリをさらに提供し、電極アセンブリは、上記のセパレータを含む。セパレータが上記すべての実施例のすべての技術案を採用したため、少なくとも上記実施例の技術案によるすべての有益な効果を有し、ここでこれ以上説明しない。 An embodiment of the present application further provides an electrode assembly, which includes the separator described above. Since the separator employs all of the technical solutions of all of the above embodiments, it has at least all of the beneficial effects of the technical solutions of the above embodiments, and will not be further described here.

電極アセンブリは、正極極板と、負極極板と、セパレータとを含み、この接着剤は、セパレータ上に塗覆され、それによって極板とセパレータとが接着され、極板とセパレータとの開口の問題が改善される。 The electrode assembly includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator. The adhesive is coated on the separator, thereby adhering the electrode plate and separator together and improving the problem of openings between the electrode plate and separator.

本出願の実施例は、電池セルをさらに提供し、電池セルは、上記のような電極アセンブリを含む。電極アセンブリが上記すべての実施例のすべての技術案を採用したため、少なくとも上記実施例の技術案によるすべての有益な効果を有し、ここでこれ以上説明しない。 An embodiment of the present application further provides a battery cell, which includes the electrode assembly described above. Since the electrode assembly employs all the technical solutions of all the above embodiments, it has at least all the beneficial effects of the technical solutions of the above embodiments, and will not be further described here.

上記電極アセンブリを電池セルに応用することで、電池セルの大治具のサイクル性能を向上させることができる。 By applying the above electrode assembly to a battery cell, the cycle performance of the battery cell's large jig can be improved.

本出願の実施例は、電池をさらに提供し、電池は、上記の電池セルを含む。電池セルが上記すべての実施例のすべての技術案を採用したため、少なくとも上記実施例の技術案によるすべての有益な効果を有し、ここでこれ以上説明しない。 An embodiment of the present application further provides a battery, which includes the above-described battery cell. The battery cell employs all the technical solutions of all the above-described embodiments, and therefore has at least all the beneficial effects of the technical solutions of the above-described embodiments, and will not be further described here.

電池は、電池モジュールと電池パックとを含む。 The battery includes a battery module and a battery pack.

本出願の実施例は、電力消費装置をさらに提供し、電力消費装置は、上記の電池セル又は上記の電池を含む。電池セル又は電池が上記すべての実施例のすべての技術案を採用したため、少なくとも上記実施例の技術案によるすべての有益な効果を有し、ここでこれ以上説明しない。 An embodiment of the present application further provides a power consumption device, which includes the above-mentioned battery cell or the above-mentioned battery. The battery cell or battery employs all the technical solutions of all the above-mentioned embodiments, and therefore has at least all the beneficial effects of the technical solutions of the above-mentioned embodiments, and will not be further described here.

また、以下、図面を適切に参照しながら、本出願の電極アセンブリ、電池セル、電池と電力消費装置を説明する。 The electrode assembly, battery cell, battery, and power consumption device of the present application will be described below with appropriate reference to the drawings.

本出願の一つの実施の形態では、電極アセンブリを提供する。 In one embodiment of the present application, an electrode assembly is provided.

一般的には、電極アセンブリは、正極極板と、負極極板と、電解質と、セパレータとを含む。電池の充放電中に、活性イオンは、正極極板と負極極板との間で往復して吸蔵と離脱をする。電解質は、正極極板と負極極板との間でイオンを伝導する作用を果たす。セパレータは、正極極板と負極極板との間に設置され、主に正負極の短絡を防止する作用を果たすとともに、イオンを通過させることができる。セパレータは、本出願の上記に記述されたセパレータである。 Typically, an electrode assembly includes a positive electrode plate, a negative electrode plate, an electrolyte, and a separator. During charging and discharging of the battery, active ions shuttle between the positive electrode plate and the negative electrode plate, absorbing and releasing them. The electrolyte functions to conduct ions between the positive electrode plate and the negative electrode plate. The separator, located between the positive electrode plate and the negative electrode plate, primarily functions to prevent short-circuiting between the positive and negative electrodes and allows ions to pass through. The separator is the separator described above in this application.

正極極板は、正極集電体及び正極集電体の少なくとも一つの表面に設置される正極膜層を含む。 The positive electrode plate includes a positive electrode current collector and a positive electrode film layer disposed on at least one surface of the positive electrode current collector.

例として、正極集電体は、その自体の厚さ方向において対向する二つの表面を有し、正極膜層は、正極集電体の対向する二つの表面のうちのいずれか一方又は両方に設置される。 For example, the positive electrode current collector has two opposing surfaces in its thickness direction, and the positive electrode film layer is disposed on one or both of the two opposing surfaces of the positive electrode current collector.

いくつかの実施の形態では、正極集電体は、金属箔シート又は複合集電体を採用してもよい。例えば、金属箔シートとして、アルミニウム箔を採用してもよい。複合集電体は、高分子材料ベース層と高分子材料ベース層の少なくとも一つの表面上に形成される金属層とを含んでもよい。複合集電体は、金属材料(アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など)を高分子材料基材(例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基材)に形成することで形成されてもよい。 In some embodiments, the positive electrode current collector may be a metal foil sheet or a composite current collector. For example, aluminum foil may be used as the metal foil sheet. The composite current collector may include a polymer base layer and a metal layer formed on at least one surface of the polymer base layer. The composite current collector may be formed by forming a metal material (such as aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, titanium, titanium alloy, silver, or silver alloy) on a polymer substrate (such as a substrate of polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polystyrene (PS), or polyethylene (PE)).

いくつかの実施の形態では、電極アセンブリがリチウムイオン電池である時、正極活物質は、当分野に公知のリチウムイオン電池に用いられる正極活物質を採用してもよい。例として、正極活物質は、オリビン構造のリチウム含有リン酸塩、リチウム遷移金属酸化物及びそれぞれの改質化合物のうちの少なくとも一つの材料を含んでもよい。しかし、本出願は、これらの材料に限らず、他の電池正極活物質として使用できる従来材料を使用してもよい。これらの正極活物質は、単独で一つのみを使用してもよく、二つ以上を組み合わせて使用してもよい。ここで、リチウム遷移金属酸化物の例は、リチウムコバルト酸化物(例えばLiCoO)、リチウムニッケル酸化物(例えばLiNiO)、リチウムマンガン酸化物(例えばLiMnO、LiMn)、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムマンガンコバルト酸化物、リチウムニッケルマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物(例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/3(NCM333と略称されてもよい)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3(NCM523と略称されてもよい)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25(NCM211と略称されてもよい)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2(NCM622と略称されてもよい)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1(NCM811と略称されてもよい))、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物(例えばLiNi0.85Co0.15Al0.05)及びその改質化合物などのうちの少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限らない。オリビン構造のリチウム含有リン酸塩の例は、リン酸鉄リチウム(例えばLiFePO(LFPと略称されてもよい))、リン酸鉄リチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガンリチウム(例えばLiMnPO)、リン酸マンガンリチウムと炭素との複合材料、リン酸マンガン鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムと炭素との複合材料のうちの少なくとも一つを含んでもよいが、それらに限らない。 In some embodiments, when the electrode assembly is a lithium-ion battery, the positive electrode active material may be a positive electrode active material known in the art for use in lithium-ion batteries. For example, the positive electrode active material may include at least one of a lithium-containing phosphate with an olivine structure, a lithium transition metal oxide, and a modified compound thereof. However, the present application is not limited to these materials, and other conventional materials usable as positive electrode active materials in batteries may also be used. These positive electrode active materials may be used alone or in combination. Here, examples of lithium transition metal oxides include lithium cobalt oxide (e.g., LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (e.g., LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (e.g., LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 ), lithium nickel cobalt oxide, lithium manganese cobalt oxide, lithium nickel manganese oxide, and lithium nickel cobalt manganese oxide (e.g., LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (which may be abbreviated as NCM 333 ), LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (which may be abbreviated as NCM 523 ), LiNi 0.5 Co 0.25 Mn 0.25 O 2 (which may be abbreviated as NCM 211 ), and LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 ). Examples of the lithium -containing phosphate having an olivine structure may include, but are not limited to, at least one of lithium iron phosphate (e.g., LiFePO4 (which may be abbreviated as LFP )), a composite material of lithium iron phosphate and carbon, lithium manganese phosphate (e.g. , LiMnPO4 ) , a composite material of lithium manganese phosphate and carbon, lithium manganese iron phosphate, and a composite material of lithium manganese iron phosphate and carbon.

いくつかの実施の形態では、正極膜層は、さらに選択的に接着剤を含む。例として、接着剤は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン-プロピレン三元共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン-テトラフルオロエチレン三元共重合体、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及びフッ素含有アクリレート樹脂のうちの少なくとも一つを含んでもよい。 In some embodiments, the positive electrode film layer optionally further includes an adhesive. For example, the adhesive may include at least one of polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-propylene terpolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene terpolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and a fluorine-containing acrylate resin.

いくつかの実施の形態では、正極膜層は、さらに選択的に導電剤を含む。例として、導電剤は、超伝導カーボン、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、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも一つを含んでもよい。 In some embodiments, the positive electrode film layer optionally further includes a conductive agent. By way of example, the conductive agent may include at least one of superconducting carbon, acetylene black, carbon black, ketjen black, carbon dots, carbon nanotubes, graphene, and carbon nanofibers.

いくつかの実施の形態では、以下の方式で正極極板を製造することができる。上記正極極板を製造するための成分、例えば正極活物質、導電剤、接着剤といずれの他の成分を溶媒(例えばN-メチルピロリドン)に分散させて、正極スラリーを形成し、正極スラリーを正極集電体上に塗覆し、乾燥、冷間プレスなどの工程を経た後、正極極板が得られる。 In some embodiments, a positive electrode plate can be manufactured in the following manner: The components for manufacturing the positive electrode plate, such as the positive electrode active material, conductive agent, adhesive, and any other components, are dispersed in a solvent (e.g., N-methylpyrrolidone) to form a positive electrode slurry. The positive electrode slurry is then coated onto a positive electrode current collector, and after processes such as drying and cold pressing, a positive electrode plate is obtained.

負極極板は、負極集電体及び負極集電体の少なくとも一つの表面上に設置される負極膜層を含み、負極膜層は、負極活物質を含む。 The negative electrode plate includes a negative electrode current collector and a negative electrode film layer disposed on at least one surface of the negative electrode current collector, and the negative electrode film layer includes a negative electrode active material.

例として、負極集電体は、その自体の厚さ方向において対向する二つの表面を有し、負極膜層は、負極集電体の対向する二つの表面のうちのいずれか一方又は両方上に設置される。 For example, the negative electrode current collector has two opposing surfaces in its thickness direction, and the negative electrode film layer is disposed on one or both of the two opposing surfaces of the negative electrode current collector.

いくつかの実施の形態では、負極集電体は、金属箔シート又は複合集電体を採用してもよい。例えば、金属箔シートとして、銅箔を採用してもよい。複合集電体は、高分子材料ベース層と高分子材料基材の少なくとも一つの表面上に形成される金属層を含んでもよい。複合集電体は、金属材料(銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀及び銀合金など)を高分子材料基材(例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基材)に形成することで形成されてもよい。 In some embodiments, the negative electrode current collector may be a metal foil sheet or a composite current collector. For example, copper foil may be used as the metal foil sheet. The composite current collector may include a polymer base layer and a metal layer formed on at least one surface of the polymer substrate. The composite current collector may be formed by forming a metal material (such as copper, copper alloy, nickel, nickel alloy, titanium, titanium alloy, silver, or silver alloy) on a polymer substrate (such as a substrate of polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polystyrene (PS), or polyethylene (PE)).

いくつかの実施の形態では、負極活物質は、当分野に公知の電池用の負極活物質を採用してもよい。例として、負極活物質は、人造黒鉛、天然黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、シリコーン系材料、スズ系材料とチタン酸リチウムなどのうちの少なくとも一つの材料を含んでもよい。シリコーン系材料は、ケイ素単体、シリコーン酸化物、シリコーン炭素複合体、シリコーン窒素複合体及びシリコーン合金のうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。スズ系材料は、スズ単体、スズ酸化物及びスズ合金のうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。しかし、本出願は、これらの材料に限らず、他の電池負極活物質として使用できる従来材料を使用してもよい。これらの負極活物質は、単独で一つのみを使用してもよく、二つ以上を組み合わせて使用してもよい。 In some embodiments, the negative electrode active material may be any negative electrode active material known in the art. For example, the negative electrode active material may include at least one of artificial graphite, natural graphite, soft carbon, hard carbon, a silicone-based material, a tin-based material, and lithium titanate. The silicone-based material may be selected from at least one of silicon, silicon oxide, a silicone carbon composite, a silicone nitrogen composite, and a silicone alloy. The tin-based material may be selected from at least one of tin, tin oxide, and a tin alloy. However, the present application is not limited to these materials, and other conventional materials usable as battery negative electrode active materials may also be used. These negative electrode active materials may be used alone or in combination.

いくつかの実施の形態では、負極膜層は、さらに選択的に接着剤を含む。接着剤は、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリル酸(PAA)、ポリアクリル酸ナトリウム(PAAS)、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリビニルアルコール(PVA)、アルギン酸ナトリウム(SA)、ポリメタクリル酸(PMAA)及びカルボキシメチルキトサン(CMCS)のうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。 In some embodiments, the negative electrode film layer optionally further comprises an adhesive. The adhesive may be selected from at least one of styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylic acid (PAA), sodium polyacrylate (PAAS), polyacrylamide (PAM), polyvinyl alcohol (PVA), sodium alginate (SA), polymethacrylic acid (PMAA), and carboxymethyl chitosan (CMCS).

いくつかの実施の形態では、負極膜層は、さらに選択的に導電剤を含む。導電剤は、超伝導カーボン、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、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。 In some embodiments, the negative electrode film layer optionally further comprises a conductive agent. The conductive agent may be selected from at least one of superconducting carbon, acetylene black, carbon black, ketjen black, carbon dots, carbon nanotubes, graphene, and carbon nanofibers.

いくつかの実施の形態では、負極膜層は、さらに選択的に他の助剤、例えば増粘剤(例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na))などを含む。 In some embodiments, the negative electrode membrane layer optionally further comprises other additives, such as a thickener (e.g., sodium carboxymethylcellulose (CMC-Na)).

いくつかの実施の形態では、以下の方式で負極極板を製造することができる。上記負極極板を製造するための成分、例えば負極活物質、導電剤、接着剤といずれの他の成分を溶媒(例えば脱イオン水)に分散させて、負極スラリーを形成し、負極スラリーを負極集電体上に塗覆し、乾燥、冷間プレスなどの工程を経た後、負極極板が得られる。 In some embodiments, the negative electrode plate can be manufactured in the following manner: The components for manufacturing the negative electrode plate, such as the negative electrode active material, conductive agent, adhesive, and any other components, are dispersed in a solvent (e.g., deionized water) to form a negative electrode slurry. The negative electrode slurry is then coated onto a negative electrode current collector, and after processes such as drying and cold pressing, the negative electrode plate is obtained.

電解質は、正極極板と負極極板との間でイオンを伝導する作用を果たす。本出願は、電解質の種類に対して具体的に限定せず、需要に応じて選択することができる。 The electrolyte serves to conduct ions between the positive and negative electrodes. This application does not specifically limit the type of electrolyte, and it can be selected according to needs.

いくつかの実施の形態では、電解質として、電解液を採用する。電解液は、電解質塩と溶媒とを含む。 In some embodiments, the electrolyte is an electrolytic solution. The electrolytic solution includes an electrolyte salt and a solvent.

いくつかの実施の形態では、電解質塩は、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム、ヘキサフルオロヒ酸リチウム、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム及びテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムのうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。 In some embodiments, the electrolyte salt may be selected from at least one of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, lithium hexafluoroarsenate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium difluorophosphate, lithium difluoro(oxalato)borate, lithium bis(oxalato)borate, lithium difluorobis(oxalato)phosphate, and lithium tetrafluoro(oxalato)phosphate.

いくつかの実施の形態では、溶媒は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、酪酸メチル、酪酸エチル、1,4-ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン及びジエチルスルホンのうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。 In some embodiments, the solvent may be selected from at least one of ethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, butylene carbonate, fluoroethylene carbonate, methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, 1,4-butyrolactone, sulfolane, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, and diethyl sulfone.

いくつかの実施の形態では、電解液は、さらに選択的に添加剤を含む。例えば、添加剤は、負極膜形成添加剤、正極膜形成添加剤を含んでもよく、さらに、電池のいくつかの性能を改善できる添加剤、例えば電池の過充電性能を改善する添加剤、電池高温又は低温性能を改善する添加剤などを含んでもよい。 In some embodiments, the electrolyte solution optionally further contains additives. For example, the additives may include a negative electrode film-forming additive, a positive electrode film-forming additive, and may further include additives that can improve certain battery performance characteristics, such as additives that improve the battery's overcharge performance, or additives that improve the battery's high-temperature or low-temperature performance.

いくつかの実施の形態では、電極アセンブリには、セパレータがさらに含まれる。本出願は、セパレータの種類に対して特に限定せず、任意の公知の良好な化学安定性と機械安定性を持つ多孔質構造セパレータを選択してもよい。 In some embodiments, the electrode assembly further includes a separator. This application does not specifically limit the type of separator, and any known porous separator with good chemical and mechanical stability may be selected.

いくつかの実施の形態では、セパレータの材質は、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリビニリデンフルオライドのうちの少なくとも一つから選ばれてもよい。セパレータは、単層フィルムであってもよく、多層複合フィルムであってもよく、特に制限がない。セパレータが多層複合フィルムである時、各層の材料は、同じであってもよく又は異なってもよく、特に制限がない。 In some embodiments, the separator material may be selected from at least one of glass fiber, nonwoven fabric, polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride. The separator may be a single-layer film or a multi-layer composite film, with no particular restrictions. When the separator is a multi-layer composite film, the materials of each layer may be the same or different, with no particular restrictions.

いくつかの実施の形態では、正極極板、負極極板とセパレータは、捲回プロセス又は積層プロセスによって電極アセンブリに製造されることができる。 In some embodiments, the positive electrode plate, negative electrode plate, and separator can be fabricated into an electrode assembly by a winding process or a stacking process.

いくつかの実施の形態では、電極アセンブリは、外装体を含んでもよい。この外装体は、上記電極アセンブリ及び電解質をパッケージングするために用いられてもよい。 In some embodiments, the electrode assembly may include an outer casing. This outer casing may be used to package the electrode assembly and electrolyte.

いくつかの実施の形態では、電極アセンブリの外装体は、硬質ケース、例えば硬質プラスチックケース、アルミニウムケース、鋼製ケースなどであってもよい。電極アセンブリの外装体は、パウチ、例えば袋状パウチであってもよい。パウチの材質は、プラスチックであってもよく、プラスチックとして、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート及びポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。 In some embodiments, the exterior of the electrode assembly may be a hard case, such as a hard plastic case, an aluminum case, or a steel case. The exterior of the electrode assembly may be a pouch, such as a bag-shaped pouch. The pouch may be made of plastic, such as polypropylene, polybutylene terephthalate, or polybutylene succinate.

本出願は、電極アセンブリの形状に対して特に限定せず、それは、円筒型、四角形又は他の任意の形状であってもよい。例えば、図5は、一例としての四角形構造の電池セル5である。 This application does not specifically limit the shape of the electrode assembly, which may be cylindrical, rectangular, or any other shape. For example, Figure 5 shows an example of a battery cell 5 with a rectangular structure.

いくつかの実施の形態では、図6を参照すると、外装体は、ケース51とカバープレート53とを含んでもよい。ここで、ケース51は、底板と底板に接続される側板とを含んでもよく、底板と側板は、囲んで収容キャビティを形成する。ケース51は、収容キャビティと連通する開口を有し、カバープレート53は、収容キャビティを密閉するように、開口を覆うことができる。正極極板、負極極板とセパレータは、捲回プロセス又は積層プロセスによって電極アセンブリ52を形成することができる。電極アセンブリ52は、収容キャビティ内にパッケージングされる。電解液は、電極アセンブリ52に浸潤される。電池セル5に含まれる電極アセンブリ52の数は、一つ又は複数であってもよく、当業者は、具体的な実際の需要に応じて選択することができる。 In some embodiments, referring to FIG. 6, the exterior body may include a case 51 and a cover plate 53. Here, the case 51 may include a bottom plate and a side plate connected to the bottom plate, and the bottom plate and side plate together form a surrounding accommodating cavity. The case 51 has an opening communicating with the accommodating cavity, and the cover plate 53 can cover the opening to seal the accommodating cavity. The positive electrode plate, the negative electrode plate, and the separator may be formed into an electrode assembly 52 by a winding process or a stacking process. The electrode assembly 52 is packaged within the accommodating cavity. The electrode assembly 52 is impregnated with an electrolyte. The number of electrode assemblies 52 included in the battery cell 5 may be one or more, and can be selected by those skilled in the art according to specific actual needs.

いくつかの実施の形態では、電極アセンブリは、電池モジュールに組み立てられることができ、電池モジュールに含まれる電極アセンブリの数は、一つ又は複数であってもよく、具体的な数は、当業者が電池モジュールの応用と容量に応じて選択することができる。 In some embodiments, the electrode assemblies can be assembled into a battery module, and the number of electrode assemblies included in the battery module can be one or more, with the specific number being selectable by those skilled in the art depending on the application and capacity of the battery module.

図7は、一例としての電池モジュール4である。図7を参照すると、電池モジュール4において、複数の電池セル5は、電池モジュール4の長手方向に沿って順に並べて設置されてもよい。無論、他の任意の方式で並べてもよい。さらに締結具によりこれらの複数の電池セル5を固定してもよい。 Figure 7 shows an example battery module 4. Referring to Figure 7, in the battery module 4, multiple battery cells 5 may be arranged in order along the longitudinal direction of the battery module 4. Of course, they may also be arranged in any other manner. Furthermore, these multiple battery cells 5 may be secured in place using fasteners.

選択的に、電池モジュール4は、収容空間を有するハウジングをさらに含んでもよく、複数の電池セル5は、この収容空間に収容される。 Optionally, the battery module 4 may further include a housing having an accommodation space, and the plurality of battery cells 5 are accommodated in this accommodation space.

いくつかの実施の形態では、上記電池モジュールは、さらに電池パックに組み立てられることができ、電池パックに含まれる電池モジュールの数は、一つ又は複数であってもよく、具体的な数は、当業者が電池パックの応用と容量に応じて選択することができる。 In some embodiments, the battery modules can be further assembled into a battery pack, which can include one or more battery modules, the specific number of which can be selected by those skilled in the art depending on the application and capacity of the battery pack.

図8と図9は、一例としての電池パック1である。図8と図9を参照すると、電池パック1には、電池ボックスと電池ボックスに設置される複数の電池モジュール4とが含まれてもよい。電池ボックスは、上部筐体2と下部筐体3とを含み、上部筐体2は、下部筐体3を覆うことができ、電池モジュール4を収容するための密閉空間を形成する。複数の電池モジュール4は、任意の方式で電池ボックスに並べられてもよい。 Figures 8 and 9 show an example battery pack 1. Referring to Figures 8 and 9, the battery pack 1 may include a battery box and a plurality of battery modules 4 installed in the battery box. The battery box includes an upper housing 2 and a lower housing 3, and the upper housing 2 can cover the lower housing 3, forming an enclosed space for accommodating the battery modules 4. The plurality of battery modules 4 may be arranged in the battery box in any manner.

また、本出願は、電力消費装置をさらに提供し、電力消費装置は、本出願による電極アセンブリ、電池モジュール又は電池パックのうちの少なくとも一つを含む。電極アセンブリ、電池モジュール又は電池パックは、電力消費装置の電源として使用されてもよく、電力消費装置のエネルギー貯蔵ユニットとして使用されてもよい。電力消費装置は、移動体機器(例えば携帯電話、ノートパソコンなど)、電動車両(例えば純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電動自転車、電動スクータ、電動ゴルフカート、電動トラックなど)、電気列車、船舶及び衛星、エネルギー貯蔵システムなどを含んでもよいが、これらに限らない。 The present application also provides a power consuming device, which includes at least one of the electrode assembly, battery module, or battery pack according to the present application. The electrode assembly, battery module, or battery pack may be used as a power source for the power consuming device, or as an energy storage unit for the power consuming device. The power consuming device may include, but is not limited to, mobile devices (e.g., mobile phones, laptops, etc.), electric vehicles (e.g., pure electric vehicles, hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, electric bicycles, electric scooters, electric golf carts, electric trucks, etc.), electric trains, ships, satellites, energy storage systems, etc.

電力消費装置として、その使用需要に応じて電極アセンブリ、電池モジュール又は電池パックを選択することができる。 As a power consumption device, an electrode assembly, a battery module, or a battery pack can be selected depending on its usage needs.

図10は、一例としての電力消費装置である。この電力消費装置は、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、又はプラグインハイブリッド電気自動車などである。この電力消費装置の電極アセンブリの高出力と高エネルギー密度に対する需要を満たすために、電池パック又は電池モジュールを採用することができる。 Figure 10 shows an example power consuming device. This power consuming device may be a pure electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle. To meet the demand for high power output and high energy density of the electrode assembly of this power consuming device, a battery pack or battery module may be employed.

別の例としての装置は、携帯電話、タブレットパソコン、ノートパソコンなどであってもよい。この装置は、一般的には薄型化が要求されており、電極アセンブリを電源として採用した。 Other example devices may be mobile phones, tablet computers, laptops, etc. These devices are generally required to be thin and use an electrode assembly as a power source.

実施例
以下では、本出願の実施例を説明する。以下の記述の実施例は、例であり、本出願を解釈するためにのみ用いられ、本出願に対する制限と理解されるべきではない。実施例に具体的な技術又は条件が明記されていない場合、当分野における文献に記述された技術又は条件に従って又は製品説明書に従って行う。使用する試薬又は機器は、製造メーカが明記されていない場合、いずれも市場で購入できる通常製品である。
Examples The following describes examples of the present application. The examples in the following description are examples and are used only to interpret the present application, and should not be understood as limitations on the present application. If specific techniques or conditions are not specified in the examples, they will be carried out according to the techniques or conditions described in the literature in the field or according to the product instructions. If the manufacturer of the reagents or equipment used is not specified, they are all ordinary products that can be purchased on the market.

実施例1
接着剤の製造
ステップ1、5Lの高圧反応釜に752.4gのアクリル酸メチル、185.5gのアクリロニトリル、62.1gのアクリルアミドをそれぞれ添加し、三者のモル比を1:0.4:0.1とし、且つ36gのドデシルスルホン酸ナトリウム、1.2kgの脱イオン水を添加し、十分に攪拌して分散乳化し、70℃に昇温して開始剤溶液(0.6gの過硫酸カリウムを脱イオン水に溶解して形成した溶液)を添加し、30min攪拌して反応させ、80℃に昇温し続け、蠕動ポンプで開始剤溶液(1.2gの過硫酸カリウムを脱イオン水に溶解して形成した溶液)をゆっくりと滴下し、滴下完了後に90℃に昇温して0.5h保温反応させ、40℃に冷却し、コア層シードエマルジョンを得、アンモニア水でpHを7に調整し、
ステップ2、高圧反応釜に200gの脱イオン水、1gのパーフルオロポリエーテルカルボン酸ナトリウム、0.85gのジイソプロピルペルオキシジカーボネートを添加し、攪拌を開始し、真空引きして、窒素ガスでガスを置き換え、高圧反応釜にフッ化ビニリデンガスとヘキサフルオロプロピレンを導入し、高圧釜内圧力を3.5MPaまで上昇させ、系の反応温度を75℃まで上昇させ、重合反応を開始し、高圧反応釜内の圧力が3.0MPaに低下した場合、フッ化ビニリデンガスとヘキサフルオロプロピレンを導入し続け、高圧反応釜内の圧力を3.0~3.5MPaに制御し、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンが反応に関与する量を合計500gとし、圧力が2MPa以下に低下した時点で反応を停止し、濾過し、排出し、コアシェル構造のポリマー接着剤を得た。
Example 1
Preparation of adhesive: Step 1: Add 752.4g of methyl acrylate, 185.5g of acrylonitrile, and 62.1g of acrylamide to a 5L high-pressure reactor, making the molar ratio between the three 1:0.4:0.1, and add 36g of sodium dodecyl sulfonate and 1.2kg of deionized water. Stir thoroughly to disperse and emulsify, heat to 70°C, add initiator solution (0.6g of potassium persulfate dissolved in deionized water), stir to react for 30 minutes, continue to heat to 80°C, use a peristaltic pump to slowly add initiator solution (1.2g of potassium persulfate dissolved in deionized water) dropwise, after adding, heat to 90°C and keep reacting for 0.5 hours, cool to 40°C, obtain core layer seed emulsion, and adjust pH to 7 with ammonia water.
Step 2: Add 200g of deionized water, 1g of sodium perfluoropolyether carboxylate, and 0.85g of diisopropyl peroxydicarbonate into the high-pressure reactor, start stirring, evacuate, and replace the gas with nitrogen gas. Introduce vinylidene fluoride gas and hexafluoropropylene into the high-pressure reactor, increase the pressure in the high-pressure reactor to 3.5MPa, and increase the reaction temperature of the system to 75°C to start the polymerization reaction. When the pressure in the high-pressure reactor drops to 3.0MPa, continue to introduce vinylidene fluoride gas and hexafluoropropylene, and control the pressure in the high-pressure reactor to 3.0-3.5MPa. The amount of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene involved in the reaction is 500g in total. When the pressure drops below 2MPa, stop the reaction, filter, and discharge to obtain a core-shell structured polymer adhesive.

セパレータの製造
市販の厚さ20μm、平均穴径80nmのPP-PE共重合体微細穴フィルムを基材として採用した。上記のように製造された接着剤を脱イオン水において均一に攪拌混合し、スラリー(固形分20%)を得た。スラリーを基材の二つの表面に均一に塗布し、乾燥して溶媒を除去し、組成物を基材上に塗覆する塗布密度を1.0g/mとし、セパレータを得た。
A commercially available PP-PE copolymer microporous film with a thickness of 20 μm and an average pore diameter of 80 nm was used as the substrate. The adhesive prepared above was uniformly mixed with deionized water and stirred to obtain a slurry (20% solids). The slurry was uniformly applied to two surfaces of the substrate and dried to remove the solvent. The composition was then coated onto the substrate at a coating density of 1.0 g/ to obtain a separator.

正極極板の製造
ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、リン酸鉄リチウム(LFP)、導電剤であるカーボンブラック、N-メチルピロリドン(NMP)を質量比1.2:58.38:0.42:40で、十分に攪拌して均一に混合した後に正極スラリーとして製造した。この正極スラリーを200g/mの負荷量で正極集電体アルミニウム箔上に均一に塗覆し、その後に乾燥、冷間プレス、スリットを経て、正極極板を得た。
Polyvinylidene fluoride (PVDF), lithium iron phosphate (LFP), carbon black (a conductive agent), and N-methylpyrrolidone (NMP) were mixed in a mass ratio of 1.2:58.38:0.42:40 and thoroughly stirred to homogenize, forming a positive electrode slurry. This positive electrode slurry was uniformly coated onto an aluminum foil positive electrode current collector at a loading of 200 g/ m2 , followed by drying, cold pressing, and slitting to obtain a positive electrode plate.

負極極板の製造
人造黒鉛、導電剤であるアセチレンブラック、接着剤であるスチレンブタジエンゴム(SBR)、増粘剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na)を質量比96.2:1.0:1.6:1.2で、脱イオン水に添加し、十分に攪拌して均一に混合した後に負極スラリー(固形分63%)として製造した。この負極スラリーを98g/mの負荷量で負極集電体銅箔上に塗覆し、その後に乾燥、冷間プレス、スリットを経て、負極極板を得た。
Negative electrode plate preparation: Artificial graphite, acetylene black (a conductive agent), styrene butadiene rubber (SBR) (an adhesive), and sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na) (a thickener) were added to deionized water in a mass ratio of 96.2:1.0:1.6:1.2 and thoroughly stirred to homogeneity, resulting in a negative electrode slurry (63% solids). This negative electrode slurry was coated onto a negative electrode current collector copper foil at a loading of 98 g/ , followed by drying, cold pressing, and slitting to obtain a negative electrode plate.

電解液の製造
25℃で、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)を体積比1:1:1で混合して混合溶媒を得、そしてLiPFを上記混合溶媒に溶解し、電解液を得、ここで、LiPFの濃度は、1mol/Lである。
Preparation of Electrolyte Solution At 25°C, ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC) were mixed in a volume ratio of 1:1:1 to obtain a mixed solvent, and LiPF6 was dissolved in the mixed solvent to obtain an electrolyte solution, where the concentration of LiPF6 was 1 mol/L.

電池セルの製造
上記正極極板、セパレータ、負極極板を順番に積層して捲回し、プリプレス成形(この期間にセパレータと極板を接着)し、電極アセンブリを得、電極アセンブリを外装体に入れ、上記製造された電解液を添加し、パッケージング、静置、化成、エージングなどの工程を経た後、電池セルを得た。
Manufacture of Battery Cell The positive electrode plate, separator, and negative electrode plate were stacked in this order, wound, and pre-press molded (the separator and electrode plate were bonded during this process) to obtain an electrode assembly. The electrode assembly was then placed in an outer casing, the prepared electrolyte solution was added, and a battery cell was obtained after going through processes such as packaging, standing, chemical conversion, and aging.

実施例1のうえでパラメータ(例えば表1に示す)を変更し、実施例2~実施例11の実験データを得た。 The parameters (e.g., those shown in Table 1) were changed in Example 1 to obtain experimental data for Examples 2 to 11.

比較例1:ポリフッ化ビニリデンポリマーの製造ステップ
高圧反応釜に200gの脱イオン水、1gのパーフルオロポリエーテルカルボン酸ナトリウム、0.5gのジイソプロピルペルオキシジカーボネートを添加し、攪拌を開始し、真空引きして、窒素ガスでガスを置き換え、高圧反応釜にフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンガスを導入し、高圧釜内圧力を3.5MPaまで上昇させ、系の反応温度を75℃まで上昇させ、重合反応を開始し、高圧反応釜内の圧力が3.0MPaに低下した場合、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンガスを導入し続け、高圧反応釜内の圧力を3.0~3.5MPaに制御し、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレン投入量は、計200gであり、圧力が2MPa以下に低下した時点で反応を停止し、濾過し、排出した。
Comparative Example 1: Preparation of polyvinylidene fluoride polymer 200g of deionized water, 1g of sodium perfluoropolyether carboxylate, and 0.5g of diisopropyl peroxydicarbonate were added to a high-pressure reactor, and stirring was started. The reactor was evacuated and replaced with nitrogen gas. Vinylidene fluoride and hexafluoropropylene gas were introduced into the reactor, and the pressure inside the reactor was increased to 3.5MPa. The reaction temperature of the system was increased to 75°C to initiate the polymerization reaction. When the pressure inside the high-pressure reactor dropped to 3.0MPa, vinylidene fluoride and hexafluoropropylene gas were continued to be introduced to control the pressure inside the high-pressure reactor at 3.0-3.5MPa. A total of 200g of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene were introduced. When the pressure dropped to 2MPa or less, the reaction was stopped, filtered, and discharged.

比較例2:第一の重合柔軟性モノマーを重合して得られたポリマーの製造ステップ
三口フラスコに、752.4gのアクリル酸メチル、且つ36gのドデシルスルホン酸ナトリウム、1.2kgの脱イオン水をそれぞれ添加し、十分に攪拌して分散乳化し、70℃に昇温して開始剤溶液(0.6gの過硫酸カリウムを脱イオン水に溶解して形成した溶液)を添加し、30min攪拌して反応させ、80℃に昇温し続け、開始剤溶液(1.2gの過硫酸カリウムを100gの脱イオン水に溶解して形成した溶液)を蠕動ポンプでゆっくりと滴下し、滴下完了後に90℃に昇温して0.5h保温反応させ、40℃に冷却し、アンモニア水でpHを7に調整し、反応を停止し、濾過し、排出した。
Comparative Example 2: Steps for preparing a polymer obtained by polymerizing a first flexible monomer: 752.4 g of methyl acrylate, 36 g of sodium dodecylsulfonate, and 1.2 kg of deionized water were added to a three-necked flask and thoroughly stirred to disperse and emulsify the mixture. The mixture was then heated to 70°C, and an initiator solution (a solution prepared by dissolving 0.6 g of potassium persulfate in deionized water) was added. The mixture was stirred for 30 minutes to allow the reaction to proceed. The mixture was then heated to 80°C, and an initiator solution (a solution prepared by dissolving 1.2 g of potassium persulfate in 100 g of deionized water) was slowly added dropwise using a peristaltic pump. After the addition was complete, the mixture was heated to 90°C and allowed to react for 0.5 hours while maintaining the temperature. The mixture was then cooled to 40°C, and the pH was adjusted to 7 with aqueous ammonia to terminate the reaction. The mixture was then filtered and discharged.

比較例3:第二の重合極性モノマーを重合して得られたポリマーの製造ステップ
還流凝縮器、温度計、攪拌マグネトンを入れた三口フラスコに脱イオン水、一定の割合の開始剤を添加した。室温で均一に攪拌した後に、設定温度まで加熱昇温して開始剤の分解を促した。温度が一定になってから約半時間後、蠕動ポンプを用いてアクリロニトリルの重合系への濃度を制御し、モノマーを小液滴方式で水に滴下して重合反応を実現した。モノマー滴下完了後、攪拌しながら恒温で一定時間反応し続けた。反応終了後に三口フラスコを空気中に移して室温まで冷却し、反応を停止し、濾過し、排出した。
Comparative Example 3: Preparation of a polymer obtained by polymerizing a second polymerizable polar monomer. Deionized water and a certain proportion of initiator were added to a three-neck flask equipped with a reflux condenser, thermometer, and stirring magnetron. After uniform stirring at room temperature, the mixture was heated to the set temperature to promote decomposition of the initiator. Approximately half an hour after the temperature reached a constant level, a peristaltic pump was used to control the concentration of acrylonitrile in the polymerization system, and the monomer was added dropwise to the water in small droplets to achieve the polymerization reaction. After the monomer addition was complete, the reaction was continued at a constant temperature for a certain period of time while stirring. After the reaction was completed, the three-neck flask was exposed to air and cooled to room temperature to terminate the reaction, followed by filtration and discharge.

比較例4:第三の重合分子量調整モノマーを重合して得られたポリマーの製造ステップ
まずアクリルアミドモノマー30g~90gに水120gを加えてアクリルアミド溶液を調製し、過硫酸塩0.02g~1gを水30gに溶解して開始剤溶液を得た。250mLの四口反応フラスコに37.5gのイソプロピルアルコール溶媒を添加し、開いて攪拌し、攪拌速度を200r/minとし、還流まで昇温し、モノマー溶液と開始剤溶液を連続的に滴下し、滴下速度を制御し、滴下時間を120minとした。還流反応を2h維持し、イソプロピルアルコールを蒸留し、ポリアクリルアミド溶液を得、濾過し、排出した。
Comparative Example 4: Preparation of a polymer obtained by polymerizing a third polymerization molecular weight adjusting monomer. First, 120 g of water was added to 30 g to 90 g of acrylamide monomer to prepare an acrylamide solution. 0.02 g to 1 g of persulfate was dissolved in 30 g of water to obtain an initiator solution. 37.5 g of isopropyl alcohol solvent was added to a 250 mL four-neck reaction flask, the flask was opened and stirred. The stirring speed was set to 200 r/min, and the temperature was raised to reflux. The monomer solution and initiator solution were continuously added dropwise, controlling the dropping rate and the dropping time to 120 min. The reflux reaction was maintained for 2 hours, and the isopropyl alcohol was distilled off to obtain a polyacrylamide solution, which was then filtered and discharged.

比較例5:ポリフッ化ビニリデンとポリアクリレートとを混合して重合するステップ
比較例1で製造されたポリフッ化ビニリデン溶液と比較例2で製造されたポリアクリレート溶液を、質量比1:1の割合で混合し、均一に攪拌し、ポリフッ化ビニリデンとポリアクリレートとのブレンド溶液を得、濾過し、排出した。
Comparative Example 5: Mixing and Polymerizing Polyvinylidene Fluoride and Polyacrylate The polyvinylidene fluoride solution prepared in Comparative Example 1 and the polyacrylate solution prepared in Comparative Example 2 were mixed in a mass ratio of 1:1 and stirred uniformly to obtain a blend solution of polyvinylidene fluoride and polyacrylate, which was then filtered and discharged.

表1と表2に示すように、実施例2-実施例4、実施例16と実施例17では、他の条件をそのまま変えず、コア層の三種類のポリマーの割合を変え、実施例5-実施例8、実施例12-実施例15では、他の条件をそのまま変えず、コア層とシェル層の質量を変えた。 As shown in Tables 1 and 2, in Examples 2-4, 16, and 17, the ratios of the three polymers in the core layer were changed while other conditions remained unchanged, and in Examples 5-8 and 12-15, the masses of the core layer and shell layer were changed while other conditions remained unchanged.

表3に示すように、比較例1は、ポリフッ化ビニリデンポリマーを製造して得られた接着剤であり、比較例2は、アクリレート系ポリマーを製造して得られた接着剤であり、比較例3は、アクリロニトリル系ポリマーを製造して得られた接着剤であり、比較例4は、アクリルアミド系ポリマーを製造して得られた接着剤であり、比較例5は、ポリフッ化ビニリデンとポリアクリレートとを混合して重合して得られたポリマーを製造して得られた接着剤である。 As shown in Table 3, Comparative Example 1 is an adhesive obtained by producing a polyvinylidene fluoride polymer, Comparative Example 2 is an adhesive obtained by producing an acrylate-based polymer, Comparative Example 3 is an adhesive obtained by producing an acrylonitrile-based polymer, Comparative Example 4 is an adhesive obtained by producing an acrylamide-based polymer, and Comparative Example 5 is an adhesive obtained by producing a polymer obtained by mixing and polymerizing polyvinylidene fluoride and polyacrylate.

性能試験:
1、セパレータと極板の接着力試験ステップ
電池極板とセパレータを重ね、熱プレス機に置き、熱プレス機のパラメータとして、温度25℃、圧力10t、時間30sに設定し、圧力を印加して接着したセパレータ/正極板サンプルを製造し、セパレータ/極板サンプルを150×20mmの長方形スプラインに切断した。両面接着剤によって上記長方形スプラインの極板の片面を鋼板に貼り付け、長方形スプラインの一端でセパレータと極板を長手方向に沿って2cmの長さだけ離間させ、試験サンプルを作製した。
Performance test:
1. Separator-to-plate adhesion test step: The battery plate and separator were stacked and placed in a heat press. The heat press parameters were set to a temperature of 25°C, a pressure of 10 t, and a time of 30 s. A bonded separator/positive plate sample was produced by applying pressure. The separator/positive plate sample was then cut into a 150 x 20 mm rectangular spline. One side of the rectangular spline electrode plate was attached to a steel plate using double-sided adhesive, and one end of the rectangular spline separated the separator and electrode plate by a length of 2 cm along the longitudinal direction to produce a test sample.

鋼板を水平に維持して万能試験機(協強機器製造(上海)有限公司、型番CTM2100)の下治具で固定し、上記のセパレータの剥離端部を万能試験機の上治具で固定し、引張機を接続した。試験条件として引張りレート20mm/min、水平引張り10cmに設定した。引張力が安定になったら、引張力値を記録し、引張力値とサンプル幅との比により、セパレータと極板接着力を得た。 The steel plate was held horizontally and fixed in place with the lower fixture of a universal testing machine (Xieqiang Machinery Manufacturing (Shanghai) Co., Ltd., model CTM2100). The peeled end of the separator was fixed with the upper fixture of the universal testing machine, and the tensile machine was connected. The test conditions were set to a tensile rate of 20 mm/min and a horizontal tensile force of 10 cm. Once the tensile force stabilized, the tensile force value was recorded, and the ratio of the tensile force value to the sample width was used to determine the adhesive strength between the separator and the electrode plate.

2、電池コア硬度試験ステップ
電池コアを両端の水平テーブルに置き、中央の透かし彫り部の幅を12cmに固定し、電池コアを自然に平らに置き、電池コア中心位置の水平基準線からのずれ幅を測定し、これで電池コア硬度を評価した。電池コア中心位置の水平基準線からのずれ幅が大きいほど、電池コア硬度が悪いことを説明した。
2. Battery core hardness test step The battery core was placed on a horizontal table at both ends, and the width of the central openwork part was fixed at 12 cm. The battery core was placed naturally flat, and the deviation of the center position of the battery core from the horizontal reference line was measured to evaluate the battery core hardness. It was explained that the greater the deviation of the center position of the battery core from the horizontal reference line, the worse the battery core hardness.

3、電池サイクル性能試験ステップ
25℃で、実施例1~実施例17及び比較例1~比較例5で製造して得られた電池を、1/3Cで3.8Vまで定電流充電し、さらに3.8Vの定電圧で電流が0.05Cになるまで充電し、5min放置し、さらに1/3Cで2.0Vまで放電し、得られた放電容量を初期容量C0とし、上記の同一の電池に対して以上のステップを繰り返し、nサイクル目以降の電池の放電容量Cnを同時に記録すると、各サイクル後の電池容量保持率Pn=(Cn/C0)×100%である。即ち500回サイクルでの電池容量保持率でサイクル性能の差異を示すことができる。
3. Battery Cycle Performance Test Step At 25°C, the batteries produced in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 5 were charged at a constant current of 1/3 C to 3.8 V, then further charged at a constant voltage of 3.8 V until the current reached 0.05 C, left for 5 minutes, and further discharged at 1/3 C to 2.0 V. The resulting discharge capacity was designated as the initial capacity C0. The above steps were repeated for the same batteries, and the discharge capacity Cn of the batteries from the nth cycle onwards was simultaneously recorded. The battery capacity retention rate after each cycle, Pn, was calculated as (Cn/C0) × 100%. In other words, the battery capacity retention rate after 500 cycles can indicate the difference in cycle performance.

表4に示すように、実施例1~実施例17における接着剤を使用して得られた電池コアは、電池コア硬度パフォーマンスが良好であるが、比較例1~比較例5における接着剤を使用して得られた電池コアは、その硬度が比較的悪い。実施例1~実施例17における接着剤の接着性能が比較例1~比較例5における接着剤の接着性能よりも優れていることを説明した。そして、実施例1~実施例17におけるセパレータと極板の接着力性能及び電池サイクル性能が比較例1~比較例5におけるセパレータと極板の接着力性能と電池サイクル性能よりも優れていた。接着剤の接着性能が改善された場合に、この接着剤を電池セパレータに用いることで電池のサイクル性能を効果的に向上させることができることを説明した。 As shown in Table 4, the battery cores obtained using the adhesives in Examples 1 to 17 had good battery core hardness performance, while the battery cores obtained using the adhesives in Comparative Examples 1 to 5 had relatively poor hardness. It was explained that the adhesive performance of the adhesives in Examples 1 to 17 was superior to that of the adhesives in Comparative Examples 1 to 5. Furthermore, the adhesive strength performance and battery cycle performance between the separator and electrode plate in Examples 1 to 17 were superior to those between the separator and electrode plate and battery cycle performance in Comparative Examples 1 to 5. It was explained that when the adhesive performance of an adhesive is improved, using this adhesive in a battery separator can effectively improve the cycle performance of the battery.

上記は、本出願の好ましい実施例にすぎず、本出願の特許範囲を制限するものではなく、本出願の出願思想で、本出願明細書及び図面内容を利用して行った等価構造変換、又は他の関連する技術分野における直接的/間接的な運用は、いずれも本出願の特許保護範囲内に含まれる。 The above is merely a preferred embodiment of the present application and does not limit the scope of the patent of the present application. Equivalent structural transformations made using the contents of the specification and drawings of the present application based on the application concept of the present application, or direct or indirect applications in other related technical fields, are all within the scope of patent protection of the present application.

Claims (15)

接着剤であって、コア層構造と、前記コア層構造の表面に設けられるシェル層構造とを含み、前記コア層構造は、ポリアクリレート系ポリマーを含み、前記シェル層構造は、ポリフッ化ビニリデンポリマーを含み、
前記ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーは、第一の重合柔軟性モノマーと、第二の重合極性モノマーと、第三の重合分子量調整モノマーとを含み、
前記第一の重合柔軟性モノマーは、アクリレート系モノマーであり、前記第二の重合極性モノマーは、アクリロニトリル系モノマーであり、前記第三の重合分子量調整モノマーは、アクリルアミド系モノマーであり、
前記アクリレート系モノマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチルとメタクリル酸-2ヒドロキシプロピルのうちの少なくとも一つを含み、
前記アクリロニトリル系モノマーは、アクリロニトリルとメタクリロニトリルとのうちの少なくとも一つを含み、
前記アクリルアミド系モノマーは、アクリルアミド、N-メチロールアクリルアミドとN-ブトキシメタクリルアミドのうちの少なくとも一つを含み、
前記第一の重合柔軟性モノマーと、前記第二の重合極性モノマーと、前記第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.01~0.8):(0.01~0.15)である、接着剤。
An adhesive comprising: a core layer structure; and a shell layer structure provided on a surface of the core layer structure, the core layer structure comprising a polyacrylate-based polymer; and the shell layer structure comprising a polyvinylidene fluoride polymer;
the constituent monomers of the polyacrylate polymer include a first polymerizable flexible monomer, a second polymerizable polar monomer, and a third polymerizable molecular weight adjusting monomer;
the first polymerizable flexible monomer is an acrylate-based monomer, the second polymerizable polar monomer is an acrylonitrile-based monomer, and the third polymerizable molecular weight-controlling monomer is an acrylamide-based monomer;
The acrylate monomer includes at least one of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-propyl acrylate, cyclohexyl acrylate, lauryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate;
The acrylonitrile-based monomer includes at least one of acrylonitrile and methacrylonitrile,
The acrylamide-based monomer includes at least one of acrylamide, N-methylolacrylamide, and N-butoxymethacrylamide;
the adhesive , wherein the molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1:(0.01-0.8):(0.01-0.15) .
前記シェル層構造は、複数のケースを含み、複数の前記ケースは、前記コア層構造の表面に間隔をおいて設置される、請求項1に記載の接着剤。 The adhesive of claim 1, wherein the shell layer structure includes a plurality of cases, the cases being spaced apart on the surface of the core layer structure. 前記ポリアクリレート系ポリマーと前記ポリフッ化ビニリデンポリマーとの質量比は、(2~100):1である、請求項1又は2に記載の接着剤。 3. The adhesive according to claim 1, wherein the mass ratio of the polyacrylate polymer to the polyvinylidene fluoride polymer is (2-100):1. 前記接着剤の体積平均粒径Dv50は、0.5μm-50μmである、請求項1又は2に記載の接着剤。 3. The adhesive according to claim 1, wherein the adhesive has a volume average particle diameter Dv50 of 0.5 μm to 50 μm. 前記第一の重合柔軟性モノマーと、前記第二の重合極性モノマーと、前記第三の重合分子量調整モノマーとのモル比は、1:(0.05~0.7):(0.05~0.12)である、請求項に記載の接着剤。 2. The adhesive of claim 1, wherein a molar ratio of the first polymerizable flexible monomer to the second polymerizable polar monomer to the third polymerizable molecular weight adjusting monomer is 1 :(0.05-0.7):(0.05-0.12). 前記ポリフッ化ビニリデンポリマーは、フッ化ビニリデンポリマー、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ペンタフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-パーフルオロブテン共重合体、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン-トリフルオロクロロエチレン共重合体又はフッ化ビニリデン-フッ化ビニル共重合体のうちの少なくとも一つを含む、請求項1又は2に記載の接着剤。 The adhesive according to claim 1 or 2, wherein the polyvinylidene fluoride polymer includes at least one of vinylidene fluoride polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorobutene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluorochloroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-vinyl fluoride copolymer. 請求項1に記載の接着剤の製造方法であって、
水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップと、
水、乳化剤、開始剤、ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーを前記コア層シードエマルジョンに投入し、攪拌し、反応圧力で加熱して重合反応し、コアシェル構造の接着剤を得るステップとを含む、接着剤の製造方法。
A method for producing the adhesive according to claim 1 ,
a step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating them to react with each other to obtain a core layer seed emulsion;
adding water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyvinylidene fluoride polymer to the core layer seed emulsion, stirring, and heating under a reaction pressure to cause a polymerization reaction, thereby obtaining an adhesive having a core-shell structure.
前記ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマー質量と前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマー質量との比は、(2~100):1である、請求項に記載の接着剤の製造方法。 8. The method for producing an adhesive according to claim 7 , wherein the ratio of the constituent monomer mass of the polyacrylate polymer to the constituent monomer mass of the polyvinylidene fluoride polymer is (2 to 100):1. 水、乳化剤、開始剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、加熱して反応させ、コア層シードエマルジョンを得るステップにおいて、
水、乳化剤、ポリアクリレート系ポリマーの構成モノマーを混合攪拌し、コア層モノマープレエマルジョンを得るステップと、
昇温後、ロットに分けて開始剤を添加し、攪拌して反応させ、反応終了後にコア層シードエマルジョンを得るステップとを含む、請求項に記載の接着剤の製造方法。
In a step of mixing and stirring water, an emulsifier, an initiator, and constituent monomers of a polyacrylate polymer, and heating them to react with each other to obtain a core layer seed emulsion,
a step of mixing and stirring water, an emulsifier, and constituent monomers of a polyacrylate polymer to obtain a core layer monomer pre-emulsion;
8. The method for producing an adhesive according to claim 7 , further comprising the steps of: after the temperature is raised, adding an initiator in batches, stirring to cause a reaction, and obtaining a core layer seed emulsion after the reaction is completed.
前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデンを含み、
又は、前記ポリフッ化ビニリデンポリマーの構成モノマーは、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、トリフルオロプロピレン、パーフルオロブテン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニルのうちの少なくとも一つを含む、請求項に記載の接着剤の製造方法。
The constituent monomer of the polyvinylidene fluoride polymer includes vinylidene fluoride,
Alternatively, the method for producing an adhesive according to claim 7, wherein constituent monomers of the polyvinylidene fluoride polymer include at least one of vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoropropylene, trifluoropropylene, perfluorobutene, tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, trifluorochloroethylene, and vinyl fluoride.
請求項1に記載の接着剤を含む、セパレータ。 A separator comprising the adhesive of claim 1. 請求項11に記載のセパレータを含む、電極アセンブリ。 An electrode assembly comprising the separator of claim 11 . 請求項12に記載の電極アセンブリを含む、電池セル。 A battery cell comprising the electrode assembly of claim 12 . 請求項13に記載の電池セルを含む、電池。 A battery comprising the battery cell of claim 13 . 請求項13に記載の電池セル又は請求項14に記載の電池を含む、電力消費装置。 A power consuming device comprising a battery cell according to claim 13 or a battery according to claim 14 .
JP2023570172A 2023-01-04 2023-06-13 Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device Active JP7795557B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310009894.XA CN118291063A (en) 2023-01-04 2023-01-04 Binder, preparation method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and electric device
CN202310009894.X 2023-01-04
PCT/CN2023/099962 WO2024146074A1 (en) 2023-01-04 2023-06-13 Binder and preparation method therefor, separator, electrode assembly, battery monomer, battery, and electric device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2025511418A JP2025511418A (en) 2025-04-16
JP7795557B2 true JP7795557B2 (en) 2026-01-07

Family

ID=91666290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023570172A Active JP7795557B2 (en) 2023-01-04 2023-06-13 Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240222791A1 (en)
EP (1) EP4424791A4 (en)
JP (1) JP7795557B2 (en)
KR (1) KR20240110738A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016035286A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 日本ゼオン株式会社 Binder composition for secondary-battery electrode, slurry composition for secondary-battery electrode, secondary-battery electrode, and secondary battery
CN108517190A (en) 2018-04-24 2018-09-11 佛山新石界建材有限公司 A kind of acrylic acid glue for tile and its application
JP2019526693A (en) 2016-08-17 2019-09-19 四川茵地▲樂▼科技有限公司 Acrylonitrile copolymer binder and its application in lithium ion batteries
WO2022110223A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 Separator film, secondary battery containing same, related battery module thereof, battery pack and device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102233770B1 (en) * 2018-02-01 2021-03-30 삼성에스디아이 주식회사 Separator, Lithium battery containging Separator, and method for preparing Separator
CN115295755A (en) * 2022-08-02 2022-11-04 宁德新能源科技有限公司 Electrochemical device and electronic device including the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016035286A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 日本ゼオン株式会社 Binder composition for secondary-battery electrode, slurry composition for secondary-battery electrode, secondary-battery electrode, and secondary battery
JP2019526693A (en) 2016-08-17 2019-09-19 四川茵地▲樂▼科技有限公司 Acrylonitrile copolymer binder and its application in lithium ion batteries
CN108517190A (en) 2018-04-24 2018-09-11 佛山新石界建材有限公司 A kind of acrylic acid glue for tile and its application
WO2022110223A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 Separator film, secondary battery containing same, related battery module thereof, battery pack and device

Also Published As

Publication number Publication date
EP4424791A4 (en) 2026-01-07
EP4424791A1 (en) 2024-09-04
KR20240110738A (en) 2024-07-16
JP2025511418A (en) 2025-04-16
US20240222791A1 (en) 2024-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2024146075A1 (en) Adhesive and preparation method therefor, and separator, electrode assembly, battery cell, battery, and electric device
JP7814419B2 (en) Binder for secondary battery and manufacturing method thereof, separator, battery unit, battery and electric device
WO2024146077A1 (en) Binder and preparation method therefor, and separator, electrode assembly, battery cell, battery and electric device
JP7848239B2 (en) Adhesives and methods for manufacturing the same, as well as separators, electrode assemblies, battery cells, batteries, and power consumption devices.
JP2025505075A (en) Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consuming device
JP7795557B2 (en) Adhesive and manufacturing method thereof, separator, electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device
JP7829030B2 (en) Adhesives and methods for manufacturing the same, separators, electrode plates, electrode assemblies, battery cells, batteries, and power consumption devices.
CN120442190A (en) Composite binder and preparation method thereof, and electrochemical device
JP7841071B2 (en) Adhesives and methods for manufacturing the same, as well as separators, electrode assemblies, battery cells, batteries, and power consumption devices.
JP7848240B2 (en) Binders, separators, secondary batteries, and power consumption devices for secondary batteries
JP7815280B2 (en) Binder for secondary battery and manufacturing method thereof, secondary battery and power consumption device
WO2024146074A1 (en) Binder and preparation method therefor, separator, electrode assembly, battery monomer, battery, and electric device
CN118834628B (en) Binder for secondary battery, preparation method thereof, secondary battery and electric device
US20240304819A1 (en) Binder and preparation method thereof, separator, electrode plate, electrode assembly, battery cell, battery, and electric apparatus
CN120519111A (en) Core-shell non-fluorine binder and its preparation method and application
WO2024221565A1 (en) Binder for secondary battery, separator, secondary battery, and electrical apparatus
JP2025514889A (en) Binder for secondary battery and its manufacturing method, separator, battery cell, battery and power consumption device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241011

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231113

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231113

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20240815

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7795557

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150