JP2006278303A - 非水電解質二次電池電極用バインダー、バインダー組成物、電極用組成物、ならびに電極 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極活物質の分散性に優れた非水電解質二次電池電極用バインダー、および、電極活物質が高密度に充填され、表面平滑性に優れた非水電解質二次電池用電極、および、レート特性およびサイクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供する。
【解決手段】 カチオン性基を含有する共重合体からなる非水電解質二次電池電極用バインダー、このバインダーと電極活物質とを含有する電極用組成物を用いて形成された活物質層が集電体に結着されてなる電極、およびこの電極を有する電池。
【選択図】 なし

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池の製造に用いることができるバインダー、該バインダーを含有するバインダー組成物および電極用組成物に関する。また、本発明は、該電極用組成物を用いてなる電極に関する。

リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、高いエネルギー密度が評価され、鉛二次電池、ニッケルカドミウム二次電池、ニッケル水素二次電池等の二次電池に代わって、エレクトロニクス用小型二次電池の主役を担うようになってきており、さらに自動車用などの動力用への展開が期待されている。より高い電力密度を求めて、活物質の高容量化および電極中での高充填化、電極層の厚肉化、ならびにセパレータや集電体の薄肉化などの検討が続けられてきた。

電極活物質を電極中に高充填するためにバインダー配合比率を減じると、電極が脆くなってその裁断や電池組立の工程における不良率が増大したり、電池のサイクル特性が低下したりしやすくなる。また、電極中の導電性付与材の配合比を減じると、電池のレート特性が低下してしまうという問題があった。

また、電極の表面は平滑でないと、セパレータにより隔てられた正負両極間の距離が局部的に近くなって、電流が一部に集中して局所的に発熱するおそれがある。そこで一般に、電極層形成後にロールプレスなどの方法により電極表面の平滑化と電極層の密度向上が図られる。ロールプレス前の電極層の表面が粗かったり、密度が小さかったりすると、圧縮プレス圧力を大きくしても平滑な表面が得られにくく、高い圧力で無理に活物質の充填率を高めると、圧縮時に電極層内にミクロクラックを生じ、結果的に電極層が脆くなるため、裁断や電池組立工程の不良を増加させる。

電極層を厚くすると、電池中での活物質比率を増加できるので、エネルギー密度を大きくするのに有効であるが、電極がたわみ難くなって電池組立工程の不良率を大きくしたり、集電体までの平均距離が大きくなったりする結果、電池のレート特性が低下してしまうという問題があった。

バインダーにゴム質のものを用いることによって、電極の柔軟性を高め、前記したサイクル特性を維持し、裁断・巻回工程の電極破損を低減する提案がなされている（例えば、特許文献１〜３）。また、反応硬化型のバインダーを用いることで可撓性、結着性に優れた電極を得ることも提案されている（特許文献４）。しかしこれらのバインダーを用いて電極用スラリーを製造すると、活物質や導電性付与材の分散が不十分で塗布性の劣るスラリーとなることが多く、活物質が高密度に充填した破損し難い電極を得ることが困難であった。
特開平５−７４４６１号公報 特開２０００−２００６０８号公報 特開２０００−２２８１９７号公報 特開平６−３２５７５２号公報

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑み、電極活物質の分散性に優れた非水電解質二次電池電極用バインダーを提供することを目的とする。また本発明は、電極活物質が高密度に充填され、表面平滑性に優れた非水電解質二次電池用電極、さらには、レート特性およびサイクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供することを目的とする。

本発明者らは以上の目的を達成するために鋭意検討した結果、カチオン性基を含有する共重合体をバインダーとして用いると、電極活物質の分散性に優れること、および該バインダーを用いて製造した電極は強度および表面平滑性に優れること、さらにこの電極を用いることにより、レート特性およびサイクル特性に優れた非水電解質二次電池が得られることを見出し、これらの知見に基づき本発明を完成させるに至った。

かくして本発明によれば、下記の発明が提供される。
（１）カチオン性基を含有する共重合体からなる非水電解質二次電池電極用バインダー。
ここで、「カチオン性基」としては、４級アンモニウム塩の基（（−ＮＲ_３）^＋Ｘ⁻）、スルホニウム塩の基（（−ＳＲ_２）^＋Ｘ⁻）、ホスホニウム塩の基（（−ＰＲ_３）^＋Ｘ⁻）などを挙げることができる（なお、Ｘ⁻は、対アニオンを表している。）。

（２）前記非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記カチオン性基は、共重合体１００ｇあたり０．０００５〜０．０５モル含有されていることが好ましい。
（３）前記非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記カチオン性基は、４級アンモニウム塩の基であることが好ましい。

（４）前記非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記共重合体中で、一般式（Ａ）

（式中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２は炭素数１〜１６のアルキル基またはシクロアルキル基を表す）
で表される構造単位を５０〜９９．９質量％有するものであることが好ましい。

（５）（４）に記載の非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記共重合体の前記一般式（Ａ）で表される構造単位中で、Ｒ^２が炭素数１〜６のアルキル基である前記一般式（Ａ）で表される構造単位の量は５０質量％以上であることが好ましい。

（６）前記非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記共重合体は、架橋性基をさらに含有していることが好ましい。
（７）（６）に記載の非水電解質二次電池電極用バインダーにおいて、前記架橋性基は、エポキシ基およびヒドロキシル基から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。

（８）上記の非水電解質二次電池電極用バインダー、および該非水電解質二次電池電極用バインダーと架橋可能な化合物とを含有する非水電解質二次電池電極用バインダー組成物。

（９）上記の非水電解質二次電池電極用バインダー、および電極活物質を含有する非水電解質二次電池電極用組成物。
（１０）（９）に記載の非水電解質二次電池電極用組成物を用いて形成された活物質層が集電体に結着されてなる非水電解質二次電池用電極。
（１１）（１０）に記載の電極、電解液、およびセパレータを有する非水電解質二次電池。

本発明によれば、電極活物質の分散性に優れる非水電解質二次電池電極用バインダーが提供される。該バインダーを用いて電極を製造すると、電極活物質が高密度に充填され、強度および表面平滑性に優れる電極を得ることができる。また、本発明の電極を用いることにより、放電レート特性およびサイクル特性に優れた非水電解質二次電池を得ることができる。

＜非水電解質二次電池電極用バインダー＞
本発明の非水電解質二次電池電極用バインダー（以下、単に「バインダー」ということがある。）は、カチオン性基を含有する共重合体からなる。

このような共重合体をバインダーとして用いることにより、電極活物質の分散性が良好な電極用組成物を得ることができる。ここで、「カチオン性基」としては、４級アンモニウム塩の基（（−ＮＲ_３）^＋Ｘ⁻）、スルホニウム塩の基（（−ＳＲ_２）^＋Ｘ⁻）、ホスホニウム塩の基（（−ＰＲ_３）^＋Ｘ⁻）などを挙げることができる（なお、Ｘ⁻は、対アニオンを表している。）。この中でも、製造が容易であることから、カチオン性基としては４級アンモニウム塩の基を用いることが好ましい。

前記共重合体における、カチオン性基の含有量は、好ましくは前記共重合体１００ｇあたり０．０００５〜０．０５モルであり、より好ましくは０．００１〜０．０２モル、さらに好ましくは０．００２〜０．０１モルである。カチオン性基が前記範囲にあると、電極活物質などの分散性に優れ、良好なレート特性を有する電池を得ることができる。

前記共重合体における、カチオン性基の含有量は、コロイド滴定により測定することができる。例えば、４級アンモニウム塩の基については、ポリビニル硫酸カリウムを標準アニオンとするコロイド滴定により測定することができる。

本発明のバインダーに用いる共重合体の製造方法としては、例えば、（第一方法）カチオン性基を含有する単量体およびこれと共重合可能な重合性単量体を共重合させる方法、（第二方法）上記重合性単量体から得られた重合体にカチオン性基を含有する化合物を付加させる方法、（第三方法）３級アミンを重合触媒として、上記重合性単量体をアニオン重合させる方法などが挙げられる。

前記（第一方法）において用いられるカチオン性基を含有する単量体としては、４級アンモニウム塩の基を含有する不飽和単量体、スルホニウム塩の基を含有する不飽和単量体、ホスホニウム塩の基を含有する不飽和単量体などが挙げられる。

具体的には、四級アンモニウム塩の基を含有する不飽和単量体としては、ジアリルジメチルアンモニウムステアレート、２−ヒドロキシ−３−アリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。

スルホニウム塩の基を含有する不飽和単量体としては、ビニルベンジルジメチルスルホニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルスルホニウムクロリド等が挙げられる。
ホスホニウム塩の基を含有する不飽和単量体としては、ビニルベンジルトリメチルホスホニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルホスホニウムクロリド等が挙げられる。

本発明に用いられる共重合体の骨格（主鎖）は、炭素鎖からなるポリメチレンおよびポリブタジエンならびにその置換体、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリウレアなどの複素線状高分子化合物およびその複合体、置換体などから任意に選択することができる。

共重合体の骨格（主鎖）は、この中でも炭素鎖からなるポリメチレンであることが好ましく、特に、前記共重合体中で、一般式（Ａ）

（式中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２は炭素数１〜１６のアルキル基またはシクロアルキル基を表す）
で表される構造単位を、好ましくは５０〜９９．９質量％、より好ましくは６０〜９５質量％、特に好ましくは７０〜９０質量％有するものである。

また、上記共重合体の前記一般式（Ａ）で表される構造単位中で、Ｒ^２が炭素数１〜６のアルキル基である前記一般式（Ａ）で表される構造単位の量が５０質量％以上であることが好ましい。この範囲にある共重合体を用いると、得られる電極用組成物は流動性に優れ、表面平滑性の高い電極を得ることができる。

このような共重合体の骨格（主鎖）を形成するために、前記（第一方法）、（第二方法）および（第三方法）において用いられる重合性単量体としては、非カルボニル性酸素原子に結合するアルキル基の炭素数が１〜６である、アクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエステルを挙げることができる。その具体例としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシルなどのアクリル酸アルキルエステル；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ヘキシルなどのメタクリル酸アルキルエステル；を挙げることができる。これらを重合性単量体として用いると、得られる共重合体を、前記一般式（Ａ）においてＲ^２が炭素数１〜６のアルキル基である構造単位を有する共重合体とできる。

非カルボニル性酸素原子に結合するアルキル基の炭素数が７から１６である、アクリル酸アルキルエステルおよびアクリル酸メタクリルエステルも挙げることができる。その具体例としては、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリルなどのアクリル酸アルキルエステル；メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリルなどのメタクリル酸アルキルエステル；を挙げることができる。これらを重合性単量体として用いると、得られる共重合体を、前記一般式（Ａ）においてＲ^２が炭素数７〜１６のアルキル基である構造単位を有する共重合体とできる。

その他の重合性単量体としては、例えば、フマール酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ブチルベンジル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジイソプロピルなどの不飽和多価カルボン酸のアルキルエステル；アクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸２−メトキシエチルなどのアルコキシル基を有する不飽和カルボン酸エステル；

アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα，β−不飽和ニトリル；スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレンなどのスチレン系単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル；塩化ビニル、フッ化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレンなどのハロゲン化オレフィン；メチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテルなどのビニルエーテル；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸無水物；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和カルボン酸アミド；エチレン、プロピレンなどのα−オレフィン；シアン化ビニリデン；などが挙げられる。

本発明のバインダーである共重合体は、架橋性基をさらに含有することが好ましい。架橋性基を含有していると、電極の製造時に、加熱処理によってバインダーを架橋させることができ、電解液への溶解や膨潤が抑制できるので、強靭で柔軟な電極が得られる。架橋性基としては、エポキシ基、ヒドロキシル基、Ｎ−メチロールアミド基およびオキサゾリン基などが挙げられ、この中でも、エポキシ基およびヒドロキシル基が好ましい。

前記架橋性基を共重合体に導入するために、前記（第一方法）、（第二方法）および（第三方法）で用いられる重合性単量体としては、エポキシ基含有単量体、ヒドロキシル基含有単量体、Ｎ−メチロールアミド基含有単量体、オキサゾリン基含有単量体などの架橋性基含有単量体を用いることが好ましい。エポキシ基含有単量体としては、アリルグリシジルエーテル、メタリルグリシジルエーテルなどの不飽和アルコールのグリシジルエーテル類；グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジル−ｐ−ビニルベンゾエート、メチルグリシジルイタコネート、グリシジルエチルマレート、グリシジルビニルスルホネート、グリシジル（メタ）アリルスルホネートなどの不飽和カルボン酸のグリシジルエステル類；ブタジエンモノオキシド、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、２−メチル−５，６−エポキシヘキセンなどのエポキシドオレフィン類；などが挙げられる。

ヒドロキシル基含有単量体としては、（メタ）アリルアルコール、３−ブテン−１−オール、５−ヘキセン−１−オールなどの不飽和アルコール；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−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、マレイン酸ジ−２−ヒドロキシエチル、マレイン酸ジ−４−ヒドロキシブチル、イタコン酸ジ−２−ヒドロキシプロピルなどの不飽和カルボン酸のアルカノールエステル類；一般式ＣＨ_２＝ＣＲ^１−ＣＯＯ−（Ｃ_ｎＨ_２ｎＯ）_ｍ−Ｈ（ｍは２ないし９の整数、ｎは２ないし４の整数、Ｒ^１は水素またはメチル基を表す）で表されるポリアルキレングリコールと（メタ）アクリル酸とのエステル類；

２−ヒドロキシエチル−２’−（メタ）アクリロイルオキシフタレート、２−ヒドロキシエチル−２’−（メタ）アクリロイルオキシサクシネートなどのジカルボン酸のジヒドロキシエステルのモノ（メタ）アクリル酸エステル類；２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、２−ヒドロキシプロピルビニルエーテルなどのビニルエーテル類；（メタ）アリル−２−ヒドロキシエチルエーテル、（メタ）アリル−２−ヒドロキシプロピルエーテル、（メタ）アリル−３−ヒドロキシプロピルエーテル、（メタ）アリル−２−ヒドロキシブチルエーテル、（メタ）アリル−３−ヒドロキシブチルエーテル、（メタ）アリル−４−ヒドロキシブチルエーテル、（メタ）アリル−６−ヒドロキシヘキシルエーテルなどのアルキレングリコールのモノ（メタ）アリルエーテル類；ジエチレングリコールモノ（メタ）アリルエーテル、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アリルエーテルなどのポリオキシアルキレングリコール（メタ）モノアリルエーテル類；グリセリンモノ（メタ）アリルエーテル、（メタ）アリル−２−クロロ−３−ヒドロキシプロピルエーテル、（メタ）アリル−２−ヒドロキシ−３−クロロプロピルエーテルなどの、（ポリ）アルキレングリコールのハロゲンおよびヒドロキシ置換体のモノ（メタ）アリルエーテル；オイゲノール、イソオイゲノールなどの多価フェノールのモノ（メタ）アリルエーテルおよびそのハロゲン置換体；（メタ）アリル−２−ヒドロキシエチルチオエーテル、（メタ）アリル−２−ヒドロキシプロピルチオエーテルなどのアルキレングリコールの（メタ）アリルチオエーテル類；などが挙げられる。

Ｎ−メチロールアミド基含有単量体としては、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドなどのメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。

オキサゾリン基含有単量体としては、２−ビニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−４−メチル−２−オキサゾリン、２−ビニル−５−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−４−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−５−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−５−エチル−２−オキサゾリン等が挙げられる。

前記（第一方法）における重合方法は特に制限はなく、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などいずれの方法も用いることができる。重合に用いられる重合開始剤としては、例えば過酸化ラウロイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキシドなどの有機過酸化物；α，α’−アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物；過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩；が挙げられる。

懸濁重合において用いられる懸濁剤としては、例えばポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリルアミドなどの合成高分子物質、およびデンプン、ゼラチンなどの天然高分子物質などが挙げられる。乳化重合において用いられる乳化剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアニオン性乳化剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステルなどの非イオン性乳化剤などが挙げられる。また必要に応じてトリクロロエチレン、チオグリコール、ドデシルメルカプタンなどの分子量調整剤を用いることもできる。前記した重合開始剤、単量体、懸濁剤または乳化剤、分子量調整剤などは重合開始時に一括して重合系に添加してもよいし、重合中に分割して添加することもできる。重合は通常３５〜８０℃の温度で撹拌下にて行われる。

前記（第二方法）においては、まず重合体を形成させ、ついで該重合体にカチオン性基を含有する化合物を付加させる。この場合、重合方法としては、前記と同様に、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法のいずれも用いることができ、後の付加反応の条件や得られる重合体の特性に応じて最適な製造方法を選択すればよい。例えば、付加反応を水系で行う場合には、乳化重合により微細な水性分散粒子として重合体を得るのが有利である。また、付加反応を溶剤系で行う場合には、溶液重合法またはメタノールなどの低級アルコールを重合媒体とする懸濁重合法が好ましいが、通常の懸濁重合法も用いることができる。

また、形成した重合体にカチオン性基を含有する化合物を付加させる方法として、例えば、４級アンモニウム塩の基を導入する方法としては、三級アミンを酸の存在下または不存在下に重合体と付加させる方法が挙げられる。三級アミンとしては、ピリジン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、トリエチルアミン、ジメチルメトキシエチルアミンなどの飽和三級アミン；ジメチルアリルアミン、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和三級アミン；などを用いることができる。酸としては酢酸、乳酸などの飽和カルボン酸；（メタ）アクリル酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸を用いることができる。重合体と三級アミンを付加させる反応は、両者をともに溶解する溶媒中で行ってもよいし、両者を直接溶融混合して行ってもよいが、溶媒中、４０〜６０℃で行うことが好ましい。

前記（第三方法）において用いられる３級アミンとしては、例えば、ピリジン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルステアリルアミン、トリエチルアミン、ジメチルメトキシエチルアミンなどの飽和三級アミン；ジメチルアリルアミン、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和三級アミン；等が挙げられる。

本発明のバインダーである共重合体は、電極の耐屈曲性を高くする観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５℃以下であることが好ましい。

共重合体の重量平均分子量は、通常、１０，０００以上、１，０００，０００以下、好ましくは２０，０００以上、５００，０００以下である。分子量がこの範囲であると、強度に優れ、かつ電極用組成物としたときに、電極活物質および導電性付与材の分散性が高いバインダーとすることができる。

＜非水電解質二次電池電極用バインダー組成物＞
本発明の非水電解質二次電池電極用バインダー組成物（以下、単に「バインダー組成物」ということがある。）は、前記本発明のバインダーおよび該バインダーと架橋可能な化合物を含有する組成物である。前記架橋可能な化合物（以下、「架橋剤」ということがある。）は、本発明のバインダー中の、カチオン性基または架橋性基と反応して架橋構造を形成し得る化合物である。架橋構造の形成により、電極を製造したときの強度を向上させることができる。なお、本発明のバインダーは、単独で用いても分子間で架橋構造を形成し得る場合がある。例えば、カチオン性基として４級アンモニウム塩の基を含有し、架橋性基としてエポキシ基を含有する場合は、４級アンモニウム塩の基が触媒的に作用してエポキシ基同士が反応して架橋構造を形成する。しかしながら、その場合であっても、架橋剤を併用するとさらに架橋の密度や速度を高めることができるので好ましい。

架橋剤は、バインダーとして用いる共重合体の、カチオン性基または架橋性基に対応して適宜選択される。例えば該共重合体がエポキシ基を架橋性基として含む場合は、ポリアミン、ポリカルボン酸、ポリリン酸化合物などの、エポキシ樹脂の硬化剤として広く知られている化合物を架橋剤として用いることができる。該共重合体がヒドロキシル基を架橋性基として含む場合は、ポリイソシアネート化合物やポリカルボン酸無水物を架橋剤として用いることができる。また、該共重合体がカチオン性基として４級アンモニウム塩の基を含む場合は、ポリカルボン酸を架橋剤として用いることができる。

本発明のバインダー組成物を用いて得られる電極用組成物は、調製時や保存中、および塗布中には架橋反応が進まず、塗布した後に乾燥、加熱すると架橋が進むことが好ましい。そのために、これらの架橋剤には必要に応じ、室温付近での反応防止のためのブロック化処理が施される。例えば、ポリアミンは酢酸塩に、カルボン酸はアンモニウム塩にすることでブロック化できる。またポリイソシアネートは、フェノール、亜硫酸塩、アセト酢酸エチルなどの公知のブロック化剤によりブロック化して用いる。また、架橋剤が高分子であると架橋の効果が発現しやすく、かつ未架橋の架橋剤の残留による電池性能の低下の危険が小さいのでより好ましい。架橋剤の使用量は、対応するバインダーのカチオン性基または架橋性基の量に対して、架橋剤中のカチオン性基または架橋性基と反応する基の量が通常０．０５〜２０当量、好ましくは０．２〜５当量となる量である。

＜非水電解質二次電池電極用組成物＞
本発明の非水電解質二次電極用組成物は、上記本発明のバインダーと、電極活物質とを含有する組成物である。非水電解質二次電池の正極用の電極活物質としては、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＦｅＶＯ_４、Ｌｉ_ｘＮｉ_ｙＣｏ_ｚＭｎ_ｗＯ_２（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｗ＝２である）などのリチウム含有複合金属酸化物；ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４などのリチウム含有複合金属オキソ酸化物塩；ＴｉＳ_２、ＴｉＳ_３、非晶質ＭｏＳ_３などの遷移金属硫化物；Ｃｕ_２Ｖ_２Ｏ_３、非晶質Ｖ_２Ｏ−Ｐ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｖ_６Ｏ_１３などの遷移金属酸化物；および、これらの化合物中の遷移金属の一部を他の金属で置換した化合物などが例示される。さらに、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレンなどの導電性高分子を用いることもできる。また、これらの表面の一部または全面に、炭素材料や無機化合物を被覆させたものも用いられる。

また、非水電解質二次電池の負極用の電極活物質としては、例えば、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メゾカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、ピッチ系炭素繊維などの炭素質材料、ポリアセン等の導電性高分子などが挙げられる。また、リチウムと合金化可能なＳｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｌ、ＺｎおよびＷなどの金属も挙げられる。電極活物質は、機械的改質法により表面に導電付与材を付着させたものも使用できる。

非水電解質二次電池に用いる電極活物質の粒子形状は、高充填に適したものとするためには、球形に整粒されたものが好ましい。また、粒子径については１μｍ程度の細かな粒子と３〜８μｍの比較的大きな粒子の混合物や、０．５〜８μｍにブロードな分布を持つ粒子が好ましい。粒子径が５０μｍ以上の粒子が含まれる場合は、篩い掛けなどによりこれを除去して用いるのが好ましい。電極活物質のタップ密度が正極で２ｇ／ｃｍ^３以上、負極で０．８ｇ／ｃｍ^３以上であればさらに好ましい。

本発明の電極用組成物に用いる上記のバインダーの量は、非水電解質二次電池に用いる場合は電極活物質１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部、より好ましくは０．２〜４質量部、特に好ましくは０．５〜３質量部である。バインダー量が少なすぎると電極から電極活物質が脱落しやすくなるおそれがあり、逆に多すぎると電極活物質がバインダーに覆い隠されて電池反応が阻害されたり、内部抵抗が増大したりするおそれがある。

本発明の電極用組成物は、導電性付与材を含有することが好ましい。導電性付与材としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、グラファイト、気相成長カーボン繊維、カーボンナノチューブ等の導電性カーボンを使用することができる。導電性付与材を用いることにより、電極活物質同士の電気的接触を向上させることができ、非水電解質二次電池に用いる場合に放電レート特性を改善することができる。導電性付与材の使用量は、電極活物質１００質量部に対して通常０〜２０質量部、好ましくは１〜１０質量部である。

本発明の電極用組成物は、通常、さらに溶媒を含有し、電極活物質や導電性付与材などが該溶媒に分散したスラリー状で用いられる。溶媒としては、前記本発明のバインダーを溶解し得るものを用いると、電極活物質や導電性付与材の分散性に優れるので好ましい。本発明のバインダーが溶媒に溶解した状態で用いることにより、バインダーが電極活物質などの表面に吸着してその体積効果により分散を安定化させていると推測される。

このような溶媒としては、水および有機溶媒のいずれも使用できる。有機溶媒としては、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；エチルメチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンなどのエステル類；アセトニトリル、プロピオニトリルなどのアシロニトリル類；テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類；メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類が挙げられる。これらの溶媒は、単独で、または２種以上を混合して、乾燥速度や環境上の観点から適宜選択して用いることができる。

良く分散した電極用組成物は比較的高い固形分濃度で適当な粘度の塗料状となる。本発明の電極用組成物は好ましくは１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは１，０００〜２０，０００ｍＰａ・ｓの粘度で用いられ、その時の電極用組成物中の不揮発分の体積分率は好ましくは２５％以上である。電極用組成物中の固形分濃度が高いと、集電体に塗布、乾燥して得られる活物質層の空隙率を低くできるので、後述のプレス処理による活物質層の変形量が小さく、屈曲破壊限界径の小さい電極を容易に得ることができる。

本発明の電極用組成物は、前記の架橋剤をさらに含有するものであることが好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、他のバインダーや、粘度調整剤などを含有していてもよい。粘度調整剤としては、特に限定されないが、各種の界面活性剤やカップリング剤が好ましい。界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル等のノニオン系界面活性剤が好ましい。カップリング剤としては、シラン系、アルミ系、チタネート系、ホウ素系等の各種カップリング剤が挙げられる。電極活物質や導電性付与材の分散性を高めるとの観点から、架橋剤、他のバインダーおよび粘度調整剤は上記の溶媒に可溶なものが好ましい。

本発明の電極用組成物は、以上の各成分を混合して製造される。混合方法および混合順序は特に限定されない。本発明のバインダーを用いると、混合方法や混合順序によらず電極活物質や導電性付与剤が高度に分散された電極用組成物を得ることができる。混合には、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、遊星式撹拌機などの混合機を用いることができる。

＜非水電解質二次電池用電極＞
本発明の非水電解質二次電池用電極（以下、単に「電極」ともいう）は、上記の電極用組成物を用いて形成された活物質層が集電体に結着されてなる。本発明の電極における活物質層は、少なくとも上記本発明のバインダーと電極活物質とを含有し、好ましくは集電体の両面に形成されている。

電極活物質は、前記本発明の電極用組成物の説明において例示したものをいずれも用いることができる。集電体は、導電性を有しかつ電気化学的に耐久性のある材料であれば特に制限されないが、耐熱性を有するとの観点から、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などの金属材料が好ましい。中でも、非水電解質二次電池の正極用としてはアルミニウムが特に好ましく、負極用としては銅が特に好ましい。集電体の形状は特に制限されないが、厚さ０．００１〜０．５ｍｍ程度のシート状のものが好ましい。

また、上記の集電体に、前記本発明のバインダーを好ましくはカーボンブラックなどの導電性微粉末とともにプレコートして用いてもよい。本発明のバインダーをプレコートした集電体を用いることで、集電体と活物質層の密着が良好で電池の組立加工時の電極破損が少なく、長期信頼性の優れた電池を実現できる。

本発明の電極における活物質層の厚さは、該電極を用いて製造される非水電解質二次電池の種類や用途により適宜選択されるが、５０μｍ以上であることが好ましく、６０〜１５０μｍであることがより好ましい。活物質層の厚さが薄すぎると該電極を用いて製造した非水電解質二次電池の容量が低いものとなる。

上記本発明の電極は、前記本発明の電極用組成物を、集電体に塗布し、乾燥して活物質層を形成して製造される。上記の特性を全て有する電極を得るためには、電極用組成物中で、電極活物質や導電性付与材などの固形分が均一に分散していることが必要である。分散が不均一であると電極用組成物の流動性が乏しくて塗布工程の生産性が低くなるばかりでなく、得られた活物質層の充填率が小さくかつ表面が粗いものになる結果、プレス工程後の電極が脆いものになる。また、良く分散した電極用組成物を用いると、安定して高速塗布することが可能になるので、電極の生産性を飛躍的に高めることができる。

本発明の電極の好ましい製造方法は、前記本発明の電極用組成物を集電体に塗布、加熱乾燥して活物質層を形成する。電極用組成物の集電体への塗布方法は特に制限されない。例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法などの方法が挙げられる。乾燥方法としては例えば温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、（遠）赤外線や電子線などの照射による乾燥法が挙げられる。

さらに乾燥後に加熱処理すると、電極中の溶媒を完全に除去することができるとともに、バインダーが架橋性基を有するか、または電極用組成物が架橋剤を有する場合は、バインダーが架橋するので電極の強度が向上し、かつバインダーが電解液に膨潤または溶解することを防止できる。加熱処理温度は、好ましくは１４０℃〜２１０℃であり、加熱処理時間は、好ましくは４時間〜４８時間である。架橋に要する加熱処理時間は前記のカチオン性基、架橋性基および架橋剤の量や種類により適宜調整できる。また、以上のような加熱による架橋の他、過酸化物による架橋、電子線架橋などの高エネルギー線の照射による架橋も適用可能である。

また、前記の製造法において、乾燥後、加熱処理の前または加熱処理に引き続き、プレス処理することが好ましい。プレス処理により活物質層表面の平滑度および電極密度を高めることができる。プレス方法は、金型プレスやロールプレスなどの方法が挙げられる。

上記本発明の電極は、非水電解質二次電池用電極として、好ましくはリチウムイオン二次電池用電極として用いられる。

＜非水電解質二次電池＞
本発明の非水電解質二次電池は、上記した本発明の電極と、電解液およびセパレータを有する。本発明の非水電解質二次電池は、上記した本発明の電極を、正極あるいは負極のいずれか一方において用いていればよく、これにより本発明の効果を奏することができる。また、本発明の効果をより良好に奏するためには、本発明の非水電解質二次電池は、上記した本発明の電極を、正極および負極の両方において用いていることが好ましい。

非水電解質二次電池は、上記の電極や電解液、セパレータ等の部品を用いて、常法に従って製造することができる。具体的な製造方法としては、例えば、負極と正極とをセパレータを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口する。さらに必要に応じてエキスパンドメタルや、ヒューズ、ＰＴＣ素子などの過電流防止素子、リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をすることもできる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型などいずれであってもよい。

電解液は、通常の非水電解質二次電池に用いられるものであれば特に制限されない。負極活物質、正極活物質の種類に応じて電池としての機能を発揮するものを選択すればよい。中でも、電解質塩を有機溶媒に溶解して得られる、液状またはゲル状の非水電解液が好ましい。

電解質塩としては、従来より公知のリチウム塩がいずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ_２Ｈ_５）_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＨ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９Ｓ_３、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウムなどが挙げられる。

これらの電解質塩を溶解させる有機溶媒（電解液溶媒）は特に限定されるものではない。具体例としてはプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート類；γ−ブチロラクトンなどのラクトン類；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、２−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類等が挙げられ、中でもカーボネート類が化学的、電気化学的および熱安定性に優れているので好ましい。

セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン製の微孔膜または不織布；無機セラミック粉末を含む多孔質の樹脂；など公知のものを用いることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本実施例における部および％は、特に断りがない限り質量基準である。
以下に示す実施例および比較例において得た、バインダー、電極用組成物、電極および電池について、以下の評価方法に従って評価した。

（評価方法）
＜カチオン性基の含有量＞
カチオン性基である４級アンモニウム塩の基の含有量は、ポリビニル硫酸カリウムを標準ポリアニオンとするコロイド滴定により測定した。

＜電極用組成物の経時増粘指数＞
電極用組成物の粘度を、製造直後と製造から５時間室温（２５℃）で保存後のものについて、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｍ型粘度計（東京計器社製）でローター番号４、回転数６０ｒｐｍで１分間回転後に測定し、（５時間保存後の粘度）／（製造直後の粘度）を経時増粘指数とした。経時増粘指数が１に近いほど、固形分が均一に分散し安定な状態となっていることを示す。

＜電極柔軟性＞
得られた非水電解質二次電池用電極を、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍの長方形に２枚切り出して試験片とし、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−１に記載の方法に準じて測定した。試験装置はタイプ１の装置を用いた。試験片を試験装置に取り付け、ちょうつがいを水平の状態から１８０°折り曲げた後、ルーペで電極のクラックを観察した。マンドレルの直径を変えて測定したとき、クラックが見られたマンドレルの直径から以下のように評価した。マンドレルの直径が小さいときにクラックが見られない電極は、電極柔軟性に優れることを示す。
マンドレルの直径が３ｍｍでクラックが見られない：◎
マンドレルの直径が５ｍｍでクラックが見られない：○
マンドレルの直径が８ｍｍでクラックが見られない：△
マンドレルの直径が８ｍｍでクラックが見られる ：×

＜ピール強度＞
電極を幅２．５ｃｍ×長さ１０ｃｍの矩形に切って試験片とし、活物質層面を上にして固定する。試験片の活物質層表面にセロハンテープを貼り付けた後、試験片の一端からセロハンテープを５０ｍｍ／分の速度で１８０°方向に引き剥がしたときの応力を測定した。測定を１０回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とした。ピール強度が大きいほど活物質層の集電体への結着力が大きいことを示す。

＜電極表面粗さ＞
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づいて、電極の活物質層面の、２０μｍ四方の算術平均粗さ（Ｒａ）を、原子間力顕微鏡で観測した。同種の電極活物質を用いる場合において、Ｒａの値が小さいほど電極活物質や導電付与材が活物質層中で均一に分散し、かつ活物質層表面が平滑であることを示す。

＜電池性能＞
試験条件は、２５℃の温度で充電は０．５時間率の定電流で４．２Ｖまで、さらに４．２Ｖ定電圧で２時間充電した。その後、０．５時間率の定電流で２．７５Ｖまで放電した。続いて上記の条件で充電を行った後、２時間率の定電流で２．７５Ｖまで放電した。０．５時間率の放電容量に対する２時間率の放電容量の割合を百分率で示し、放電レート特性とした。また、上記の条件での充電および０．５時間率の定電流での放電を１００サイクル繰り返したときの１サイクル目に対する１００サイクル目の放電容量の割合を百分率で示し、サイクル特性とした。

（バインダーの作製）
実施例１
撹拌機付きのオートクレーブに、イオン交換水３００部、アクリル酸エチル６０部、アクリル酸２−エチルヘキシル２０部、メタクリル酸グリシジル５部、アクリロニトリル１４部、メタアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド１部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル５部およびα，α’−アゾイソブチロニトリル０．７部を入れ、十分に撹拌した後、７０℃に加温して重合し、ラテックスを得た。固形分濃度から求めた重合転化率はほぼ９９％であった。このラテックス１００部にＮＭＰ３２０部を加え、減圧下に水を蒸発させて、本発明の非水電解質二次電池電極用バインダーであるアルキルアクリレート・アクリロニトリル系共重合体（以下、「重合体Ａ」という。）の８％ＮＭＰ溶液を調製した。重合体Ａは、固形分１００ｇあたり４級アンモニウム塩の基が０．００５モルであった。モノマー組成およびカチオン性基含有量を表１に示した。

実施例２
モノマー組成として、表１に示したものを用いた以外は、実施例１と同様にして、本発明の非水電解質二次電池電極用バインダーであるアルキルアクリレート・アクリロニトリル系共重合体（以下、「重合体Ｂ」という。）の８％ＮＭＰ溶液を調製した。重合体Ｂは、固形分１００ｇあたり４級アンモニウム塩の基が０．０１０モルであった。モノマー組成およびカチオン性基含有量を表１に示した。

実施例３
撹拌機付きのオートクレーブに、イオン交換水３００部、アクリル酸エチル８２部、メタクリル酸グリシジル３部、アクリロニトリル１５部、ジエチルアミノエチルメタクリレート１部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル５部およびα，α’−アゾイソブチロニトリル０．７部を入れ、十分に撹拌した後、７０℃に加温して重合し、ラテックスを得た。固形分濃度から求めた重合転化率はほぼ９７％であった。このラテックス１００部にＮＭＰ３２０部を加え、減圧下に水を蒸発させて、８％ＮＭＰ溶液を調製した。このＮＭＰ溶液１００部に酢酸０．０３部を添加して７０℃で５時間反応させて、本発明の非水電解質二次電池電極用バインダーであるアルキルアクリレート・アクリロニトリル系共重合体（以下、「重合体Ｃ」という。）の８％ＮＭＰ溶液を調製した。重合体Ｃは、固形分１００ｇあたり４級アンモニウム塩の基が０．００１モルであった。モノマー組成およびカチオン性基含有量を表１に示した。

比較例１
モノマー組成として、表１に示したものを用い、ポリオキシエチレンラウリルエーテル５部に代えてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム３部を用いた以外は、実施例１と同様にして、アルキルアクリレート・アクリロニトリル系共重合体（以下、「重合体Ｄ」という。）の８％ＮＭＰ溶液を調製した。重合体Ｄには、カチオン性基は含まれていない。モノマー組成およびカチオン性基含有量を表１に示した。

（電極の作製）
実施例４
アセチレンブラック４０部と、平均粒子径３．８μｍ、タップ密度２．７ｇ／ｃｍ^３のＬｉＣｏＯ_２２，０００部とを、接粉部がジルコニアでできた１０Ｌ高速混合機（三井三池製作所製、ヘンシェルミキサー）に投入して３，８００ｒｐｍで６０分混合し、ＬｉＣｏＯ_２の周りにアセチレンブラックが付着した粒子からなる粉体流動性の良好な正極活物質混合物を得た。
該混合物１０２０部をプラネタリーミキサーに入れ、重合体Ａの８％ＮＭＰ溶液１５０部とＮＭＰを加えて固形分濃度を８１％とし、６０ｒｐｍで６０分混合した。ついでＮＭＰを徐々に添加して固形分濃度を７７％とし、減圧下で脱泡処理して艶のある流動性の良い正極電極用組成物を得た。この電極用組成物の製造直後の粘度は１１２００ｍＰａ・ｓで、経時粘度指数は１．２１であった。この電極用組成物をコンマコーターで厚さ２０μｍのアルミニウム箔上に乾燥厚さ約１１０μｍ前後になるように両面に塗布し、６０℃で乾燥後活物質層密度３．５×１０^３ｋｇ／ｍ^３、厚さ１９０μｍ（アルミ箔含む）となるようにロールプレスでプレス後、１５０℃で１２時間減圧下で加熱処理して正極用電極ａを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示した。

実施例５
電極活物質として、ＬｉＣｏＯ_２に代えてＬｉＮｉＯ_２を用い、プレス後の活物質層密度が３．４×１０^３ｋｇ／ｍ^３であるほかは実施例４と同様にして、正極用電極ｂを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示した。

実施例６
メゾカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ：大阪ガスケミカル社製）５００部をプラネタリーミキサーに入れ、重合体Ｂの８％ＮＭＰ溶液１２５部とＮＭＰと加えて固形分濃度７０．５％とし、６０ｒｐｍで６０分混合した。ついで、ＮＭＰを徐々に添加して固形分濃度６３．５％とし、減圧下で脱泡処理して艶のある流動性の良い負極電極用組成物を得た。この電極用組成物をコンマコーターで厚さ１８μｍの銅箔上に乾燥厚さ１００μｍ前後になるように両面に塗布し、６０℃で乾燥後電極密度１．５、厚さ１７０μｍ（銅箔含む）となるようにロールプレスでプレス後、１５０℃で１２時間減圧下で加熱処理して負極用電極ｃを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示す。

実施例７
バインダーとして、重合体Ｃを用いた以外は、実施例４と同様にして、正極用電極ｄを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示す。

比較例２
バインダーとして、重合体Ｄを用いた以外は、実施例４と同様にして、正極用電極ｅを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示す。

比較例３
メゾカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ：大阪ガスケミカル社製）５００部をプラネタリーミキサーに入れ、ＰＶＤＦ（呉羽化学工業社製、ＫＦ１３００）の１２％ＮＭＰ溶液１２５部とＮＭＰと加えて固形分濃度７０．５％とし、６０ｒｐｍで６０分混合した。ついで、ＮＭＰを徐々に添加して固形分濃度６３．５％とし、減圧下で脱泡処理して艶のある流動性の良い負極電極用組成物を得た。この電極用組成物をコンマコーターで厚さ１８μｍの銅箔上に乾燥厚さ１００μｍ前後になるように両面に塗布し、６０℃で乾燥後１５０℃で２時間加熱処理して電極原反を得た。この電極原反をロールプレスでプレスして厚さ１７０μｍの負極用電極ｆを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示した。

比較例４
バインダーとしてＰＶＤＦ（呉羽化学工業社製、ＫＦ１３００）を用いた以外は、実施例４と同様にして、正極用電極ｇを得た。使用したバインダー等の種類および評価結果を表２に示した。

（電池の作製）
実施例８
実施例４で得た正極ａを幅５４ｍｍ×長さ４８０ｍｍに裁断し、片面のみ端部より長さ方向に１０ｍｍまで活物質層を除去して集電体を露出させた。また、実施例６で得た負極ｃを幅５６ｍｍ×長さ５１０ｍｍに裁断し、正極と同様にして片面のみ１０ｍｍ幅で集電体を露出させた。ついで上記正極と負極を用い、両極の集電体を露出させていない面が対向し、かつ集電体を露出させた部分が長さ方向で逆側になるように配置してセパレータを挟み、さらに負極の集電体を露出させた面の活物質層上にセパレータを積層した。なお、セパレータとしては、厚さ２０μｍの多孔性ポリエチレン製シートを用いた。
ついでこれを正極の集電体露出面を起点にして直径２．５ｍｍのアルミ製集電棒に渦巻状に巻きつけて、最外面が負極の電極積層体を得た。この電極積層体を外径１８ｍｍで高さ６７ｍｍの有底円筒状のステンレス鋼製電池ケース内に挿入し、正極リード体および負極リード体の溶接を行った。ついで電極タブを接合し脱気し、電解液を注入した後、封口板を取り付けて筒形リチウムイオン二次電池を作製した。なお、電解液としてはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とをＥＣ：ＤＥＣ＝１：２（２０℃での容積比）で混合してなる混合溶媒にＬｉＰＦ_６を１モル／リットルの濃度で溶解させた溶液を用いた。使用した正極および負極の種類および評価結果を表３に示した。

実施例９〜１１、比較例５、６
正極および負極として表３に示したものを用いた他は、実施例８と同様にしてリチウムイオン二次電池を作成し、放電レート特性およびサイクル特性を測定した。使用した正極および負極の種類および評価結果を表３に示した。

表２に示した結果によると、本発明の電極（実施例４〜７）は、活物質層表面の平滑性が高く、電極活物質等が活物質層中で均一に分散しており、経時粘度指数は、いずれも良好な値を示した。また、活物質層表面が平滑であり、電極表面粗さが小さく、また、ピール強度が大きく、電極柔軟性が良好であった。これに対して、比較例２の電極は、電極表面粗さ、経時増粘指数、およびピール強度において劣った結果を示した。また、比較例３の電極は、ピール強度、電極柔軟性において、劣った結果を示した。また、比較例４の電極は、電極表面粗さ、ピール強度、電極柔軟性において、劣った結果を示した。なお、活物質としてＭＣＭＢを用いている場合（実施例６、比較例３）において、電極表面粗さが大きくなっている理由は、活物質であるＭＣＭＢの粒径が他の活物質に比べて大きいためである。

表３に示した結果によると、本発明の電池（実施例８〜１１）は、放電レート特性およびサイクル特性のいずれにおいても良好な結果を示した。これに対して、比較例５および比較例６の電池においては、いずれの特性おいても劣った結果を示した。

Claims (11)

1. カチオン性基を含有する共重合体からなる非水電解質二次電池電極用バインダー。
2. 前記カチオン性基を、共重合体１００ｇあたり０．０００５〜０．０５モル含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
3. 前記カチオン性基が、４級アンモニウム塩の基である請求項１または２に記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
4. 前記共重合体中で、一般式（Ａ）
   

   

   （式中、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２は炭素数１〜１６のアルキル基またはシクロアルキル基を表す）
   で表される構造単位を５０〜９９．９質量％有するものである、請求項１〜３のいずれかに記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
5. 前記共重合体の前記一般式（Ａ）で表される構造単位中で、Ｒ^２が炭素数１〜６のアルキル基である前記一般式（Ａ）で表される構造単位の量が５０質量％以上である、請求項４に記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
6. 前記共重合体が、架橋性基をさらに含有する請求項１〜５のいずれかに記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
7. 前記架橋性基が、エポキシ基およびヒドロキシル基から選ばれる少なくとも一つである請求項６に記載の非水電解質二次電池電極用バインダー。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の非水電解質二次電池電極用バインダー、および該非水電解質二次電池電極用バインダーと架橋可能な化合物とを含有する非水電解質二次電池電極用バインダー組成物。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の非水電解質二次電池電極用バインダー、および電極活物質を含有する非水電解質二次電池電極用組成物。
10. 請求項９に記載の非水電解質二次電池電極用組成物を用いて形成された活物質層が集電体に結着されてなる非水電解質二次電池用電極。
11. 請求項１０に記載の電極、電解液、およびセパレータを有する非水電解質二次電池。