(57)【要約】  本発明のリチウムイオン電池用電極（１００）は、集電体層（１０１）と、集電体層（１０１）の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む電極活物質層（１０３）と、を備え、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層（１０３）から抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上である。
2019235128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体層と、
前記集電体層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む電極活物質層と、
を備えるリチウムイオン電池用電極であって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、前記電極活物質層から抽出された前記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上であるリチウムイオン電池用電極。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオン電池用電極において、
ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、前記電極活物質層から抽出された前記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）と、数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．０未満であるリチウムイオン電池用電極。
【請求項３】
請求項１または２に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記電極活物質が炭素材料を含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記増粘剤がセルロース系水溶性高分子を含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項５】
請求項４に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記セルロース系水溶性高分子のエーテル化度が０．５０以上１．０以下であるリチウムイオン電池用電極。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記バインダー樹脂がゴム系バインダー樹脂およびアクリル系バインダー樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項７】
請求項６に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記バインダー樹脂がスチレン・ブタジエン共重合体ゴムを含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、
前記電極活物質の含有量が７０質量部以上９９．９７質量部以下であり、
前記増粘剤の含有量が０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、
前記バインダー樹脂の含有量が０．０１質量部以上１０．０質量部以下であるリチウムイオン電池用電極。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極において、
前記電極活物質層が導電助剤をさらに含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項１０】
電極活物質、バインダー樹脂、増粘剤および水系媒体を含むリチウムイオン電池用電極スラリーであって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、前記リチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された前記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上であるリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１１】
請求項１０に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、前記リチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された前記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）と、数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が６．０未満であるリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記電極活物質が炭素材料を含むリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記増粘剤がセルロース系水溶性高分子を含むリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１４】
請求項１３に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記セルロース系水溶性高分子のエーテル化度が０．５０以上１．０以下であるリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記バインダー樹脂がゴム系バインダー樹脂およびアクリル系バインダー樹脂から選択される少なくとも一種の樹脂を含むリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１６】
請求項１５に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記バインダー樹脂がスチレン・ブタジエン共重合体ゴムを含むリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
前記リチウムイオン電池用電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、
前記電極活物質の含有量が７０質量部以上９９．９７質量部以下であり、
前記増粘剤の含有量が０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、
前記バインダー樹脂の含有量が０．０１質量部以上１０．０質量部以下であるリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１８】
請求項１０乃至１７のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーにおいて、
導電助剤をさらに含むリチウムイオン電池用電極スラリー。
【請求項１９】
集電体層と、
前記集電体層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーの固形分により構成された電極活物質層と、を含むリチウムイオン電池用電極。
【請求項２０】
請求項１９に記載のリチウムイオン電池用電極を製造するための製造方法であって、
請求項１０乃至１８のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極スラリーを調製する工程を含み、
前記リチウムイオン電池用電極スラリーを調製する工程は、
ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、前記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上になるような条件で、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む混合物を混練する工程を含むリチウムイオン電池用電極の製造方法。
【請求項２１】
請求項１乃至９および１９のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池用電極を備える、リチウムイオン電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池用電極、リチウムイオン電池用電極スラリー、リチウムイオン電池用電極の製造方法およびリチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池に用いられる電極は、一般的に、電極活物質層と集電体層から主に構成されている。電極活物質層は、例えば、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤等を含む電極スラリーを金属箔等の集電体層表面に塗布して乾燥することにより得ることができる。【０００３】
このようなリチウムイオン電池用電極に関する技術としては、例えば、特許文献１および２に記載のものが挙げられる。【０００４】
特許文献１（特開２０１３−１１４７４７号公報）には、金属箔の少なくとも一方の表面に負極合材ペーストを塗工後、乾燥することにより負極活物質層を形成してなる負極板を用いるリチウムイオン二次電池の製造方法において、上記負極合材ペーストとして、いずれも粉末状の負極活物質および第１の増粘剤を、溶媒とともに混練する第１の混練と、上記第１の混練後の混練物に第２の増粘剤と溶媒とを加えて混練する第２の混練と、上記第２の混練後の混練物に結着材を加えて混練する第３の混練とにより製造したものを用い、上記第１の増粘剤は、分子量が３３万以下のカルボキシメチルセルロースであり、上記第２の増粘剤は、分子量が３３万以上のカルボキシメチルセルロースであることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法が記載されている。【０００５】
特許文献２（特開２０１４−２０３５６１号公報）には、電極活物質粒子を混練溶媒とともに混練した電極活物質合材ペーストを電極芯材に塗工して乾燥させることにより上記電極芯材上に電極活物質層を形成する、非水電解質二次電池の電極板の製造方法において、上記電極活物質合材ペーストとして、電極活物質粒子と、カルボキシルメチルセルロースであって，重量平均分量Ｍｗが３５０万以下で、多分散度（重量平均分量Ｍｗ／数平均分量Ｍｎ）が６以上のものと、水溶媒とを混練して、（せん断速度２ｓｅｃ−１での粘度Ａ／せん断速度４０ｓｅｃ−１での粘度Ｂ）が３．８以上で、粘度Ｂが５００〜１５００ｍＰａ・ｓｅｃの範囲内としたものを用い、上記電極活物質合材ペーストを、目開きが上記電極活物質粒子のＤ５０値の４〜５倍の範囲内でかつ上記電極活物質粒子のＤ５０値以上であるフィルタを通して上記電極芯材への塗工に供することを特徴とする非水電解質二次電池の電極板の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１１４７４７号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０３５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らの検討によれば、従来の製造方法により得られるリチウムイオン電池用電極は剥離強度が低い場合があり、集電体層と電極活物質層との接着性に改善の余地があることが明らかになった。
リチウムイオン電池用電極の剥離強度が低い場合、電極や電池の生産性が低下したり、電池を組み立てる工程において電極活物質層の粉落ちが起こり、その結果、電池の品質劣化や電池のサイクル特性等に不具合が起きたりする懸念がある。【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、増粘剤の分解が抑制されるような条件すなわち電極スラリーに含まれる増粘剤の重量平均分子量が特定の範囲になるような条件で増粘剤を含む混合物を混練して電極スラリーを調製することによって、得られる電極スラリーや電極中の増粘剤の重量平均分子量を高い値に維持することができ、その結果、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極が得られることを見出して本発明を完成するに至った。【００１０】
本発明によれば、
集電体層と、
上記集電体層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む電極活物質層と、
を備えるリチウムイオン電池用電極であって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、上記電極活物質層から抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上であるリチウムイオン電池用電極が提供される。【００１１】
さらに、本発明によれば、
電極活物質、バインダー樹脂、増粘剤および水系媒体を含むリチウムイオン電池用電極スラリーであって、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、上記リチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上であるリチウムイオン電池用電極スラリーが提供される。【００１２】
さらに、本発明によれば、
集電体層と、
上記集電体層の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、上記リチウムイオン電池用電極スラリーの固形分により構成された電極活物質層と、を含むリチウムイオン電池用電極が提供される。【００１３】
さらに、本発明によれば、
上記リチウムイオン電池用電極を製造するための製造方法であって、
上記リチウムイオン電池用電極スラリーを調製する工程を含み、
上記リチウムイオン電池用電極スラリーを調製する工程は、
ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上になるような条件で、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む混合物を混練する工程を含むリチウムイオン電池用電極の製造方法が提供される。【００１４】
また、本発明によれば、
上記リチウムイオン電池用電極を備える、リチウムイオン電池が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１７】
【図１】本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池用電極の構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池の構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図において各構成要素は本発明が理解できる程度の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示したものであり、実寸とは異なっている。
なお、本実施形態では特に断りがなければ、電極活物質を含む層を電極活物質層と呼び、集電体層上に電極活物質層を形成させたものを電極と呼ぶ。また、本実施形態では数値範囲の「Ａ〜Ｂ」は特に断りがなければ、Ａ以上Ｂ以下を表す。
【００１９】
＜リチウムイオン電池用電極およびリチウムイオン電池用電極スラリー＞
はじめに、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極およびリチウムイオン電池用電極スラリーについて説明する。図１は、本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池用電極１００の構造の一例を示す断面図である。
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極１００は、集電体層１０１と、集電体層１０１の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む電極活物質層１０３と、を備え、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層１０３から抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上である。
また、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーは、電極活物質、バインダー樹脂、増粘剤および水系媒体を含み、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、上記リチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上である。
また、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極１００は、集電体層１０１と、集電体層１０１の少なくとも一方の面に設けられ、かつ、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーの固形分により構成された電極活物質層１０３と、を備え、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層１０３から抽出された上記増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００００以上であってもよい。
ここで、本実施形態に係る電極スラリーにおいて、増粘剤は電極スラリー中に溶解しており、粉末状態ではない。
また、本実施形態に係るリチウムイオン電池はリチウムイオン一次電池またはリチウムイオン二次電池であり、好ましくはリチウムイオン二次電池である。
【００２０】
ここで、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、以下の手順により測定することができる。
（１）電極スラリー約１２．５ｇをメスフラスコに量りとり、蒸留水を加えて５０ｍＬとする。
（２）軽く振り混ぜて均一な溶液にした後（例えば目視により確認）、超遠心分離機（日立工機株式会社製、製品名：日立分離用超遠心機、型式：ＣＰ８０ＷＸ、ロータ：アングルロータＰ７０ＡＴ）を用いて、超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。
（３）（２）で得られた分離後の上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。さらに、上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。これらの超遠心分離操作によって、スラリー中の電極活物質、バインダー樹脂、導電助剤等を除去する。
（４）（３）で得られた上澄み液を０．４５μｍフィルターでろ過し、得られた濾液をさらに０．２０μｍフィルターでろ過する。これにより、（３）で得られた上澄み液に残っている、電極活物質、バインダー樹脂および導電助剤等を除去する。得られた濾液を測定溶媒（０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液）で５倍に希釈し、以下の測定条件で増粘剤の分子量分布の測定をおこない、得られた結果からプルラン換算の重量平均分子量を算出する。ここで、プルラン換算の重量平均分子量とは、標準物質として単分散プルランを用いて作成した検量線を用いて算出した値である。
（測定条件）
装置：ゲル浸透クロマトグラフ  ＧＰＣ（東ソー株式会社製、ポンプ型式：ＤＰ−８０２０)
検出器：示差屈折率検出器ＲＩ（東ソー株式会社製、ＲＩ−８０２０型、感度１６)
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＰＷＸＬ（１本)、ＴＳＫｇｅｌ  ＰＷＸＬ（２本）(φ６ｍｍ×４ｃｍ、φ７．８ｍｍ×３０ｃｍ、東ソー株式会社製)
溶媒：０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液
流速：０．５ｍＬ/ｍｉｎ
カラム温度：４５℃
注入量：０．２ｍＬ
標準物質：単分散プルラン（昭和電工製）
【００２１】
また、電極活物質層１０３から抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、以下の手順により測定することができる。
（１）リチウムイオン電池用電極から電極活物質層約１．０ｇを容器に削り取り、蒸留水を加えて撹拌し、スラリー状にする。
（２）得られた電極スラリー約１２．５ｇをメスフラスコに量りとり、蒸留水を加えて５０ｍＬとする。
（３）軽く振り混ぜて均一な溶液にした後(例えば目視により確認)、超遠心分離機（日立工機株式会社製、製品名：日立分離用超遠心機、型式：ＣＰ８０ＷＸ、ロータ：アングルロータＰ７０ＡＴ）を用いて、超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。
（４）（３）で得られた分離後の上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。さらに、上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行う。これらの超遠心分離操作によって、スラリー中の電極活物質、バインダー樹脂、導電助剤等を除去する。
（５）（４）で得られた上澄み液を０．４５μｍフィルターでろ過し、得られた濾液をさらに０．２０μｍフィルターでろ過する。これにより、（４）で得られた上澄み液に残っている、電極活物質、バインダー樹脂および導電助剤等を除去する。得られた濾液を測定溶媒（０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液）で５倍に希釈し、以下の測定条件で増粘剤の分子量分布の測定をおこない、得られた結果からプルラン換算の重量平均分子量を算出する。ここで、プルラン換算の重量平均分子量とは、標準物質として単分散プルランを用いて作成した検量線を用いて算出した値である。
【００２２】
前述したように、本発明者らの検討によれば、従来の製造方法により得られるリチウムイオン電池用電極は剥離強度が低い場合があり、集電体層と電極活物質層との接着性に改善の余地があることが明らかになった。
リチウムイオン電池用電極の剥離強度が低い場合、電極や電池の生産性が低下したり、電池を組み立てる工程において電極活物質層の粉落ちが起こり、その結果、電池の品質劣化や電池のサイクル特性等に不具合が起きたりする懸念がある。
本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討を重ねた。その結果、剥離強度が低いリチウムイオン電池用電極では、電極に含まれる増粘剤の重量平均分子量が、原料として用いた、スラリーに添加する前の原料増粘剤の重量平均分子量に比べて大きく低下していることを知見した。すなわち、リチウムイオン電池用電極を作製する工程、より具体的にはリチウムイオン電池用電極スラリーを調製する工程において、増粘剤の分子鎖が分解して重量平均分子量が大きく低下した場合に、集電体層と電極活物質層との接着性が低下し、剥離強度が低いリチウムイオン電池用電極が得られることが明らかになった。
本発明者らは上記知見を基にさらに鋭意検討した。その結果、増粘剤の分解が抑制されるような条件すなわちリチウムイオン電池用電極スラリーに含まれる増粘剤の重量平均分子量が上記下限値以上になるよう条件で増粘剤を含む混合物を混練して電極スラリーを調製することによって、得られる電極スラリーやリチウムイオン電池用電極中の増粘剤の重量平均分子量を高い値に維持することができ、その結果、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極が得られることを見出した。
すなわち、本実施形態によれば、電極活物質層あるいはリチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量を上記下限値以上とすることによって、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を得ることが可能となる。
【００２３】
ここで、電極活物質層あるいはリチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量を上記下限値以上とすることによって、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を得ることができる理由は必ずしも明らかではないが、以下の理由が考えられる。
まず、増粘剤の重量平均分子量が高いリチウムイオン電池用電極スラリーほど弾性が粘性よりも相対的に高く、リチウムイオン電池用電極スラリーを構成する各材料間の相互作用による３次元的なネットワークが発達していると考えられる。リチウムイオン電池用電極スラリー中の３次元的なネットワークが発達すると、集電体層に塗布したリチウムイオン電池用電極スラリーを乾燥する際のバインダー樹脂の電極活物質層表面への移動が抑えられ、その結果、バインダー樹脂が電極活物質層の表面に偏在してしまうことを抑制できると考えられる。
そして、バインダー樹脂の電極活物質層への表面偏在が抑制された結果、集電体層と電極活物質層との界面におけるバインダー樹脂の量を増やすことができ、集電体層と電極活物質層との接着性を向上させることができると考えられる。
すなわち、本実施形態によれば、電極活物質層あるいはリチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量を上記下限値以上とすることによって、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を得ることが可能である。
すなわち、本実施形態によれば、電極活物質層あるいはリチウムイオン電池用電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量を上記下限値以上とすることによって、バインダー樹脂の電極活物質層表面への偏在を抑制でき、集電体層と電極活物質層との接着性を向上させることができる。
以上から、本実施形態によれば、集電体層と電極活物質層との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極を提供することができる。
【００２４】
また、ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層あるいは電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）の下限は２００００００以上であるが、集電体層と電極活物質層との接着性をより一層良好にする観点から、２１０００００以上であることが好ましく、２２０００００以上であることがより好ましい。
また、ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層あるいは電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）の上限は特に限定されないが、５００００００以下であることが好ましく、４００００００以下であることがより好ましく、３００００００以下であることがさらに好ましく、２８０００００以下であることが特に好ましい。重量平均分子量が上記上限値以下であると、増粘剤の水系媒体への溶解性が向上し、電極スラリーの固形分濃度を高めることができ、その結果、本実施形態に係る電極スラリーの貯蔵弾性率を効果的に高めることができる。これにより、バインダー樹脂の電極活物質層表面への偏在をより一層抑制できるため、集電体層と電極活物質層との接着性をより一層向上させることができる。
【００２５】
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極において、ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、電極活物質層あるいは電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）と、数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が、集電体層と電極活物質層との接着性をより一層向上させる観点から、６．０未満であることが好ましく、５．９以下であることがより好ましく、５．８以下がさらに好ましく、そして、電極スラリーの安定性を向上させる観点から、２．０以上が好ましく、３．０以上がより好ましく、４．０以上がさらに好ましい。
【００２６】
本実施形態に係る電極活物質層および電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）やＭｗ／Ｍｎは、原料増粘剤の重量平均分子量、電極スラリーの調製方法等の製造条件を高度に制御することにより実現することが可能である。より具体的には、原料増粘剤として、重量平均分子量（Ｍｗ）が２５０万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量の増粘剤を用いることや、増粘剤の分解が抑制されるような条件すなわち増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が上記下限値以上を維持できるような緩やかな条件で電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む混合物を混練すること等が特に重要である。
【００２７】
本実施形態に係る電極スラリーにおいて、電極スラリーの塗工性や電極スラリーを構成する各材料の分散安定性をより良好にする点等から、Ｂ型粘度計を用いて、２５℃、せん断速度３．４ｓ−１の条件で測定される粘度が、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以上２００００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ以上１５０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは４０００ｍＰａ・ｓ以上１４０００ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以上１３０００ｍＰａ・ｓ以下である。
本実施形態に係る電極スラリーの粘度は、例えば、電極スラリーの固形分濃度、電極スラリーを構成する各材料の配合比率、電極スラリーを構成する各材料の種類、電極スラリーを作製する際の固練り工程における固形分濃度や混合速度、混合時間等の製造条件を制御することにより調整することが可能である。
【００２８】
本実施形態に係る電極スラリーの固形分濃度は、電極スラリーの塗工性や電極スラリーを構成する各材料の分散安定性をより良好にする点等から、好ましくは３５質量％以上６５質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以上６０質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以上５８質量％以下、特に好ましくは４５質量％以上５５質量％以下である。
【００２９】
本実施形態に係る電極スラリーのｐＨは、電極スラリーの分散安定性を良好にする観点から、例えば６．０以上８．０以下であり、好ましくは６．５以上７．５以下である。
本実施形態に係る電極スラリーのｐＨの調整方法はとくに限定はされないが、例えば、電極スラリーを構成する各材料の配合比率や、電極スラリーを構成する各材料の種類等を調整することによって調整することができる。
【００３０】
＜電極活物質層およびリチウムイオン電池用電極スラリーの構成材料＞
次に、本実施形態に係る電極活物質層およびリチウムイオン電池用電極スラリーを構成する各材料について説明する。
本実施形態に係る電極活物質層は、正極活物質および負極活物質から選択される電極活物質と、バインダー樹脂と、増粘剤と、を含み、さらに必要に応じて導電助剤を含む。
本実施形態に係る電極スラリーは、正極活物質および負極活物質から選択される電極活物質と、バインダー樹脂と、増粘剤と、水系媒体と、を含み、さらに必要に応じて導電助剤を含む。
【００３１】
（電極活物質）
本実施形態に係る電極活物質は用途に応じて適宜選択される。正極を作製するときは正極活物質を使用し、負極を作製するときは負極活物質を使用する。
本実施形態において、電極活物質としては負極活物質を使用したときに、本実施形態の剥離強度向上効果を特に効果的に得ることができる。
【００３２】
正極活物質としてはリチウムイオン電池の正極に使用可能な通常の正極活物質であれば特に限定されない。例えば、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム−マンガン−ニッケル複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。
【００３３】
これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム−マンガン−ニッケル複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
正極活物質は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３４】
負極活物質としては、リチウムイオン電池の負極に使用可能な通常の負極活物質であれば特に限定されない。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、樹脂炭、炭素繊維、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料；リチウム金属、リチウム合金等のリチウム系金属；シリコン、スズ等の金属；ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性ポリマー等が挙げられる。これらの中でも炭素材料が好ましく、特に天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛質材料が好ましい。
負極活物質は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３５】
電極活物質の含有量は、電極活物質層の全体または電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、７０質量部以上９９．９７質量部以下であることが好ましく、８５質量部以上９９．８５質量部以下であることがより好ましい。
【００３６】
黒鉛質材料としては、リチウムイオン電池の負極に使用可能な通常の黒鉛質材料であれば特に限定されない。例えば、天然黒鉛、石油系および石炭系コークスを熱処理することで製造される人造黒鉛等が挙げられる。
ここで、天然黒鉛とは、鉱石として天然に産出する黒鉛のことをいう。本実施形態の核材として用いる天然黒鉛は、産地や性状、種類は特に限定されない。
また、人造黒鉛とは、人工的な手法で作られた黒鉛および黒鉛の完全結晶に近い黒鉛をいう。このような人造黒鉛は、例えば、石炭の乾留、原油の蒸留による残渣等から得られるタールやコークスを原料にして、焼成工程、黒鉛化工程を経ることにより得られる。
【００３７】
また、黒鉛質材料は、黒鉛粉末を核材とし、上記黒鉛粉末の表面の少なくとも一部が上記黒鉛粉末よりも結晶性の低い炭素材料により被覆されているもの（以下、表面被覆黒鉛とも呼ぶ。）が好ましい。特に黒鉛粉末のエッジ部が上記炭素材料により被覆されていることが好ましい。黒鉛粉末のエッジ部が被覆されることにより、エッジ部と電解液との不可逆的な反応を抑制することができ、その結果、不可逆容量の増大による初期の充放電効率の低下を抑制することができる。
また、表面被覆黒鉛を用いると、黒鉛単独のときよりもバインダー樹脂との結着性を向上させることができるため、バインダー樹脂の量を減らすことができる。その結果、得られるリチウムイオン電池の電池特性を向上させることができる。
ここで、上記黒鉛粉末よりも結晶性の低い炭素材料とは、例えば、ソフトカーボン、ハードカーボン等のアモルファスカーボンである。
【００３８】
核材として用いる黒鉛粉末としては、例えば、天然黒鉛、石油系および石炭系コークスを熱処理することで製造される人造黒鉛等が挙げられる。本実施形態においては、これらの黒鉛粉末を一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、コストの点から、天然黒鉛が好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る表面被覆黒鉛は、焼成工程により炭素化されて上記黒鉛粉末よりも結晶性の低い炭素材料となる有機化合物と、上記黒鉛粉末とを混合した後に、上記有機化合物を焼成炭素化することによって作製することができる。
【００４０】
上記黒鉛粉末と混合する有機化合物は、焼成することによって炭素化して、上記黒鉛粉末よりも結晶性の低い炭素材料が得られるものであれば特に限定されないが、例えば、石油系タール、石炭系タール等のタール；石油系ピッチ、石炭系ピッチ等のピッチ；ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル等の熱可塑性樹脂；フェノール樹脂、フルフリルアルコール樹脂等の熱硬化性樹脂；セルロース等の天然樹脂；ナフタレン、アルキルナフタレン、アントラセン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
本実施形態においては、これらの有機化合物は一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの有機化合物は、必要に応じて、溶媒により溶解または分散させて用いてもよい。
上記有機化合物の中でも、価格の点からタールおよびピッチが好ましい。
【００４１】
本実施形態に係る表面被覆黒鉛における有機化合物由来の炭素材料の割合（以下「被覆量」と呼ぶ。）は、負極活物質を１００質量％としたとき、好ましくは０．７質量％以上８．０質量％以下である。
炭素材料の被覆量を上記上限値以下とすることにより、リチウムイオンを吸蔵・放出する面積が大きくなり、得られるリチウムイオン電池のレート特性を向上させることができる。
炭素材料の被覆量を上記下限値以上とすることにより、不可逆容量の増大による初期の充放電効率の低下を抑制することができる。また、炭素材料の被覆量を上記下限値以上とすることにより、得られる電極スラリーの安定性を向上させることができる。
ここで、上記被覆量は、熱重量分析により算出することができる。より具体的には、熱重量分析計（例えば、パーキンエルマ社製ＴＧＡ７アナライザ）を用いて、酸素雰囲気下、昇温速度５℃／ｍｉｎにて負極活物質を９００℃まで昇温したとき、質量減少が始まった温度から、質量減少割合が緩やかになり、その後質量減少が加速する温度までの減少質量を被覆量とすることができる。
【００４２】
電極活物質の窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積は、好ましくは１．０ｍ２／ｇ以上６．０ｍ２／ｇ以下であり、より好ましくは２．０ｍ２／ｇ以上５．０ｍ２／ｇ以下である。
比表面積を上記上限値以下とすることにより、不可逆容量の増大による初期の充放電効率の低下を抑制することができる。また、比表面積を上記上限値以下とすることにより、得られる電極スラリーの安定性を向上させることができる。
比表面積を上記下限値以上とすることにより、リチウムイオンを吸蔵・放出する面積が大きくなり、得られるリチウムイオン電池のレート特性を向上させることができる。
また、比表面積を上記範囲内とすることにより、バインダー樹脂の結着性を向上させることができる。
【００４３】
電極活物質の平均粒子径は、充放電時の副反応を抑えて充放電効率の低下を抑える点から、１μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、５μｍ以上がさらに好ましく、８μｍ以上が特に好ましく、入出力特性や電極作製上の観点（電極表面の平滑性等)から、５０μｍ以下が好ましく、４０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下が特に好ましい。ここで、平均粒径は、レーザ回折散乱法による粒度分布（体積基準)における積算値５０％での粒子径（メジアン径：ｄ５０）を意味する。
【００４４】
（バインダー樹脂）
バインダー樹脂は、電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ゴム系バインダー樹脂やアクリル系バインダー樹脂等を用いることができる。
本実施形態に係るバインダー樹脂はラテックス粒子により形成され、水に分散させてエマルジョン水溶液として用いることが好ましい。すなわち、本実施形態に係るバインダー樹脂は、バインダー樹脂のラテックス粒子により形成され、かつ、水に分散してエマルジョン水溶液を形成できる、いわゆる水系バインダー樹脂が好ましい。これにより、電極活物質間や導電助剤間、電極活物質と導電助剤との間との接触を阻害せず、バインダー樹脂を電極活物質層中に含有させることができる。
なお、バインダー樹脂を分散させる水にはアルコール等の水と親水性の高い溶媒を混合させてもよい。
【００４５】
ゴム系バインダー樹脂としては、例えば、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられる。
アクリル系バインダー樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸塩、またはメタクリル酸塩の単位（以下「アクリル単位」という）を含む重合体（単独重合体又は共重合体）等が挙げられる。この共重合体としては、アクリル単位とスチレン単位を含む共重合体、アクリル単位とシリコン単位を含む共重合体等が挙げられる。
これらのバインダー樹脂は一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、結着性、電解液との親和性、価格および電気化学安定性等に優れる点から、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。
【００４６】
バインダー樹脂の含有量は、電極活物質層の全体または電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、０．０１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましく、０．０５質量部以上５．０質量部以下であることがより好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記範囲内であると、電極スラリーの塗工性、バインダー樹脂の結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
【００４７】
バインダー樹脂は、例えば、水系媒体に分散させてエマルジョン水溶液として用いる。これにより、電極活物質間や導電助剤間、電極活物質と導電助剤との間との接触を阻害せず、バインダー樹脂の分散性を向上させることができる。
バインダー樹脂を分散させる水系媒体については、バインダー樹脂を分散できるものであれば特に限定されないが、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水等を使用できる。これらの中でも、蒸留水やイオン交換水が好ましい。また、水には、アルコール等の水と親水性の高い溶媒を混合させてもよい。
【００４８】
スチレン・ブタジエン共重合体ゴムは、スチレンと１，３−ブタジエンを主成分とする共重合体である。ここで、主成分とは、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム中において、スチレン由来の構成単位および１，３−ブタジエン由来の構成単位の合計含有量が、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムの全重合単位中５０質量％以上の場合をいう。
スチレン由来の構成単位（以下、Ｓｔとも呼ぶ。）と１，３−ブタジエン由来の構成単位（以下、ＢＤとも呼ぶ。）との質量比（Ｓｔ／ＢＤ）は、例えば、１０／９０〜９０／１０である。
【００４９】
スチレン・ブタジエン共重合体ゴムは、スチレンおよび１，３−ブタジエン以外のモノマー成分を共重合させてもよい。例えば、共役ジエン系モノマー、不飽和カルボン酸モノマー、その他共重合可能である公知のモノマー等が挙げられる。
共役ジエン系モノマーとしては、例えば、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、ピペリレン等が挙げられる。
不飽和カルボン酸モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。
【００５０】
スチレン・ブタジエン共重合体ゴムの製造方法は特に限定されないが、乳化重合法により製造することが好ましい。乳化重合法を用いると、スチレン・ブタジエン共重合体ゴムを含むラテックス粒子で得ることができる。
乳化重合としては従来既知の方法を用いることができる。例えば、スチレンと、１，３−ブタジエンと、さらには上記の各種共重合可能なモノマー成分とを、好ましくは乳化剤の存在下、重合開始剤を添加し、水中で乳化重合することにより製造することができる。
【００５１】
（増粘剤）
増粘剤としては、例えば、セルロース系水溶性高分子；ポリカルボン酸；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；ポリアクリル酸ナトリウム等のポリアクリル酸塩；ポリビニルアルコール；等の水溶性ポリマーが挙げられる。これらの増粘剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの中でもセルロース系水溶性高分子が好ましい。
【００５２】
セルロース系水溶性高分子としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルエチルヒドロキシセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系ポリマー、およびこれらのセルロース系ポリマーのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩等のセルロース系ポリマー塩等から選択される一種または二種以上を用いることができる。
これらの中でもカルボキシメチルセルロースおよびカルボキシメチルセルロース塩から選択される少なくとも一種を含むことが好ましく、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩およびカルボキシメチルセルロースのカリウム塩から選択される一種または二種以上を含むことがより好ましい。
【００５３】
セルロース系水溶性高分子の水系媒体への溶解性を向上させ、電極スラリーの固形分濃度を高めることができる点等から、セルロース系水溶性高分子のエーテル化度は０．５０以上１．０以下であることが好ましく、０．７５以上０．９０以下であることがより好ましい。
ここで、エーテル化度とは、セルロース系水溶性高分子中の無水グルコース単位１個当たりの水酸基のカルボキシメチル基等への置換体への置換度のことをいう。
【００５４】
増粘剤の含有量は、電極活物質層の全体または電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、０．０１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましく、０．０５質量部以上５．０質量部以下であることがより好ましい。増粘剤の含有量が上記範囲内であると、電極スラリーの塗工性、バインダー樹脂の結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
【００５５】
（導電助剤）
本実施形態に係る電極活物質層および電極スラリーは、得られる電極の電子伝導性を向上させる観点から、導電助剤をさらに含むことが好ましい。
導電助剤は、電子伝導性を有しており、電極の導電性を向上させるものであれば特に限定されない。本実施形態に係る導電助剤としては、例えば、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、カーボンナノファイバー、活物質として使用される黒鉛よりも粒子径の小さい黒鉛等の炭素材料が挙げられる。これらの導電助剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５６】
導電助剤の含有量は、電極活物質層の全体または電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、０．０１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましく、０．０５質量部以上５．０質量部以下であることがより好ましい。
導電助剤の含有量が上記範囲内であると、電極スラリーの塗工性およびバインダー樹脂の結着性のバランスがより一層優れる。
【００５７】
導電助剤の窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積は、電極スラリーの塗工性および電極の伝導性のバランスの点から、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上１０００ｍ２／ｇ以下である。
【００５８】
（水系媒体）
本実施形態に係る水系媒体については特に限定されず、例えば、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水等を使用できる。これらの中でも、蒸留水やイオン交換水が好ましい。また、水には、アルコール等の水と親水性の高い溶媒を混合させてもよい。
【００５９】
本実施形態に係る電極活物質層は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、電極活物質の含有量は好ましくは７０質量部以上９９．９７質量部以下であり、より好ましくは８５質量部以上９９．８５質量部以下である。また、バインダー樹脂の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。また、増粘剤の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。また、導電助剤の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。
電極活物質層を構成する各成分の含有量が上記範囲内であると、リチウムイオン電池用電極の取扱い性と、得られるリチウムイオン電池の電池特性のバランスが特に優れる。
【００６０】
本実施形態に係る電極スラリーは、電極スラリーの固形分の全量を１００質量部としたとき、電極活物質の含有量は好ましくは７０質量部以上９９．９７質量部以下であり、より好ましくは８５質量部以上９９．８５質量部以下である。また、バインダー樹脂の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。また、増粘剤の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。また、導電助剤の含有量は好ましくは０．０１質量部以上１０．０質量部以下であり、より好ましくは０．０５質量部以上５．０質量部以下である。
電極スラリーを構成する各成分の含有量が上記範囲内であると、電極スラリーの品質安定性と、得られるリチウムイオン電池の電池特性のバランスが特に優れる。
【００６１】
＜リチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極の製造方法＞
次に、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。
電極スラリーまたは電極活物質層から抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が上記範囲内であるリチウムイオン電池用電極スラリーまたはリチウムイオン電池用電極を得るためには、（１）原料増粘剤の重量平均分子量、（２）電極スラリーの調製方法等の製造条件を高度に制御することが重要である。すなわち、以下の（１）および（２）の２つの条件に係る各種因子を高度に制御する製造方法によって初めて本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極を得ることができる。
（１）原料増粘剤の重量平均分子量
（２）電極スラリーの調製方法（特に、電極スラリーを作製する際の固練り工程における固形分濃度や混合速度、混練時間等の製造条件）
【００６２】
ただし、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極は、上記２つの条件に係る各種因子を高度に制御することを前提に、例えば、その他の具体的な製造条件は種々のものを採用することができる。言い換えれば、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極は、上記２つの条件に係る各種因子を高度に制御すること以外の点については、公知の方法を採用して作製することが可能である。
以下、上記２つの条件に係る各種因子を高度に制御していることを前提に、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極スラリーおよびリチウムイオン電池用電極の製造方法の一例について説明する。
【００６３】
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極１００の製造方法は、以下の（１）および（２）の２つの工程を含んでいるのが好ましい。
（１）電極活物質と、バインダー樹脂と、増粘剤と、水系媒体と、必要に応じて導電助剤と、を混合することにより電極スラリーを調製する工程
（２）得られた電極スラリーを集電体層１０１上に塗布して乾燥し、水系媒体を除去することによって、集電体層１０１上に電極活物質層１０３を形成する工程
以下、各工程について説明する。
【００６４】
まず、（１）電極活物質と、バインダー樹脂と、増粘剤と、水系媒体と、必要に応じて導電助剤と、を混合することにより電極スラリーを調製する。電極活物質、バインダー樹脂、増粘剤および導電助剤の種類や配合比率は前述したため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
電極スラリーは、電極活物質と、バインダー樹脂と、増粘剤と、必要に応じて導電助剤と、を水系媒体に分散または溶解させたものである。
電極スラリーを調製する工程では、ＧＰＣ法を用いてプルラン換算で算出される、増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が上記下限値以上になるような条件すなわち増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）が上記下限値以上を維持できるような緩やかな条件で、電極活物質、バインダー樹脂および増粘剤を含む混合物を混練することが重要である。
【００６６】
本実施形態において、電極スラリーを調製する工程は、例えば、以下のスラリー前駆体調製工程（Ｂ）および電極スラリー調製工程（Ｃ）を含み、必要に応じて乾式混合工程（Ａ）を含む。ここで、スラリー前駆体調製工程（Ｂ）において、増粘剤の分解が特に起きやすいため、増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）を上記下限値以上に維持するためには、スラリー前駆体調製工程（Ｂ）における固形分濃度や混合速度、混練時間等の製造条件を調整することが重要である。
例えば、固形分濃度が高いほどスラリー前駆体に対して大きなせん断がかかるため増粘剤の分子鎖が切断されやすくなる。したがって、スラリー前駆体の固形分濃度が相対的に高くなるほど、スラリー前駆体を混練する際の混合速度を遅くしたり、混練時間を短くしたりすることによって、増粘剤の分解を抑制でき、その結果、重量平均分子量（Ｍｗ）を高い値に維持することができる。
【００６７】
乾式混合工程（Ａ）：電極活物質および増粘剤粉末を紛体状態で乾式混合することにより、電極活物質および増粘剤粉末を含む紛体混合物を調製する工程
スラリー前駆体調製工程（Ｂ）：混合物あるいは電極活物質中に、水系媒体、バインダー樹脂を含むエマルジョン水溶液および増粘剤溶液から選択される一種または二種以上の液体成分を添加して湿式混合することにより、スラリー前駆体を調製する工程
電極スラリー調製工程（Ｃ）：上記スラリー前駆体中に、水系媒体、バインダー樹脂を含むエマルジョン水溶液および増粘剤溶液から選択される一種または二種以上の液体成分をさらに添加して湿式混合することにより電極スラリーを調製する工程
また、原料増粘剤として増粘剤粉末ではなく、増粘剤溶液を使用してもよい。この場合、工程（Ａ）はおこなわずに、スラリー前駆体調製工程（Ｂ）または電極スラリー調製工程（Ｃ）の段階で、増粘剤溶液を添加することができる。
【００６８】
乾式混合工程（Ａ）では、電極活物質および増粘剤粉末を紛体状態で乾式混合することにより、電極活物質および増粘剤粉末を含む粉体混合物を調製する。このとき、導電助剤を合わせて紛体混合してもよい。また、工程（Ｂ）において、増粘剤を増粘剤溶液として添加する場合は、電極活物質と導電助剤のみで乾式混合工程（Ａ）をおこなってもよい。
本実施形態において、乾式混合工程（Ａ）をおこなうことにより、電極活物質および増粘剤の分散性を高めることができ、その後の工程において、増粘剤由来のゲル成分の生成をより一層抑制できる。これにより、得られる電極スラリー中の増粘剤由来のゲル成分の発生を抑制できたり、電極スラリーの貯蔵弾性率を向上できたりする。
【００６９】
乾式混合をおこなう混合機としては、遊星運動型ミキサーを用いるのが好ましく、遊星運動型プラネタリーミキサーを用いることがより好ましい。このような混合機を用いることにより、電極活物質および増粘剤粉末の飛散を抑制しながら、電極活物質および増粘剤粉末を十分に混合することができる。なお、遊星運動型ミキサーは、攪拌機構として自転と公転機能を有しているミキサーのことをいう。遊星運動型プラネタリーミキサーとは、攪拌機構として自転と公転機能を有するブレードをもつミキサーをいう。
【００７０】
乾式混合工程（Ａ）における上記乾式混合の自転速度は、０．０５ｍ／ｓｅｃ以上０．５５ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．０７ｍ／ｓｅｃ以上０．５２ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
乾式混合工程（Ａ）における上記乾式混合の自転速度が、上記範囲内であると、電極活物質および増粘剤粉末の飛散を抑制しながら、電極活物質および増粘剤粉末を十分に混合することができる。
【００７１】
また、乾式混合工程（Ａ）における上記乾式混合の公転速度は、０．０１ｍ／ｓｅｃ以上０．２０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．０２ｍ／ｓｅｃ以上０．１５ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
乾式混合工程（Ａ）における上記乾式混合の公転速度が、上記範囲内であると、電極活物質および増粘剤粉末の飛散を抑制しながら、電極活物質および増粘剤粉末を十分に混合することができる。
【００７２】
乾式混合工程（Ａ）における上記乾式混合の混合時間は、特に限定されないが、例えば、５分以上１２０分以下、好ましくは１０分以上６０分以下である。
【００７３】
スラリー前駆体調製工程（Ｂ）では、工程（Ａ）により得られた紛体混合物、あるいは工程（Ａ）を行わない場合は電極活物質を含む紛体物中に、水系媒体、バインダー樹脂を含むエマルジョン水溶液および増粘剤溶液から選択される一種または二種以上の液体成分を添加して湿式混合することにより、スラリー前駆体を調製する。
【００７４】
スラリー前駆体調製工程（Ｂ）における湿式混合をおこなう混合機としては、遊星運動型ミキサーを用いるのが好ましく、遊星運動型プラネタリーミキサーを用いることがより好ましい。このような混合機を用いることにより、電極スラリーを構成する各材料の飛散を抑制しながら、各材料の分散性を高めることができる。
【００７５】
ここで、スラリー前駆体調製工程（Ｂ）は特に限定されないが、第１の固練り工程（Ｂ２）と、第２の固練り工程（Ｂ３）とを少なくとも含む二段階以上の工程としてもよい。さらに必要に応じて、第１の固練り工程（Ｂ２）の前に行う、なじませ工程（Ｂ１）を行ってもよい。
【００７６】
なじませ工程（Ｂ１）は、工程（Ａ）により得られた紛体混合物、あるいは工程（Ａ）を行わない場合は電極活物質を含む紛体物に、水系媒体、バインダー樹脂を含むエマルジョン水溶液および増粘剤溶液から選択される一種または二種以上の液体成分をなじませる工程である。このなじませ工程（Ｂ１）を含むことにより、紛体物が湿式混合時に混合機のふちにせり上がってくることや、紛体物の濡れが偏ってしまうこと、紛体物が混練時に飛び散ること等を一定の範囲で抑制できる。
【００７７】
なじませ工程（Ｂ１）における上記湿式混合の自転速度は、０．１０ｍ／ｓｅｃ以上２．５ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．１５ｍ／ｓｅｃ以上２．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
なじませ工程（Ｂ１）における上記湿式混合の自転速度が上記範囲内であると、紛体物が湿式混合時に混合機のふちにせり上がってくることや、紛体物の濡れが偏ってしまうこと、紛体物が混練時に飛び散ること等をより効果的に抑制しながら、紛体物に液体成分を十分になじませることができる。
【００７８】
また、なじませ工程（Ｂ１）における上記湿式混合の公転速度は、０．０３ｍ／ｓｅｃ以上１．００ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．０４ｍ／ｓｅｃ以上０．８０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
なじませ工程（Ｂ１）における上記湿式混合の公転速度が上記範囲内であると、紛体物が湿式混合時に混合機のふちにせり上がってくることや、紛体物の濡れが偏ってしまうこと、紛体物が混練時に飛び散ること等をより効果的に抑制しながら、紛体物に液体成分を十分になじませることができる。
【００７９】
なじませ工程（Ｂ１）における上記湿式混合の混合時間は、特に限定されないが、例えば、０．５分以上１２０分以下であることが好ましく、２分以上６０分以下であることがより好ましい。
【００８０】
また、第１の固練り工程（Ｂ２）および第２の固練り工程（Ｂ３）は、紛体物と液体成分とを混練し、スラリー前駆体を得る工程である。
【００８１】
第１の固練り工程（Ｂ２）における上記湿式混合の混合時間は、特に限定されないが、例えば、５分以上１２０分以下である。
【００８２】
第２の固練り工程（Ｂ３）における上記湿式混合の混合時間は、特に限定されないが、例えば、５分以上１２０分以下である。
【００８３】
第１の固練り工程（Ｂ２）および第２の固練り工程（Ｂ３）において、スラリー前駆体の固形分濃度を５５質量％以上７７質量％以下に調整することが好ましく、５８質量％以上７４質量％以下に調整することがより好ましく、６０質量％以上７３質量％以下に調整することがさらに好ましい。
【００８４】
第１の固練り工程（Ｂ２）および第２の固練り工程（Ｂ３）における上記湿式混合の自転速度（遊星運動型ミキサーのブレードの線速度）は、０．１０ｍ／ｓｅｃ以上３．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．２０ｍ／ｓｅｃ以上２．５ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
【００８５】
また、第１の固練り工程（Ｂ２）および第２の固練り工程（Ｂ３）における上記湿式混合の公転速度（遊星運動型ミキサーのブレードの線速度）は、０．０１ｍ／ｓｅｃ以上２．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることが好ましく、０．０５ｍ／ｓｅｃ以上１．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内であることがより好ましい。
【００８６】
電極スラリー調製工程（Ｃ）では、スラリー前駆体調製工程（Ｂ）により得られた上記スラリー前駆体中に、水系媒体、バインダー樹脂を含むエマルジョン水溶液および増粘剤溶液から選択される一種または二種以上の液体成分をさらに添加して湿式混合することにより、上記電極スラリーを調製する。
【００８７】
電極スラリー調製工程（Ｃ）における湿式混合をおこなう混合機としては、遊星運動型ミキサーを用いるのが好ましく、遊星運動型プラネタリーミキサーを用いることがより好ましい。このような混合機を用いることにより、低速で攪拌しながら、十分に混合することができる。そのため、攪拌混合による増粘剤の分子鎖の切断を抑制し、かつ、バインダー樹脂同士の凝集を抑制しながら、電極スラリーを構成する各材料の分散性を高めることができる。そして、その結果として、品質安定性により一層優れた電極スラリーを得ることができる。
また、得られる電極スラリーは分散性がより一層優れるため、このような電極スラリーを用いると、より一層均一な電極活物質層を得ることができる。その結果、より一層電池特性に優れた電池を得ることができる。
【００８８】
本実施形態において、電極スラリー調製工程（Ｃ）における湿式混合の自転速度（遊星運動型ミキサーのブレードの線速度）は特に限定されないが、例えば、０．１０ｍ／ｓｅｃ以上１０．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内である。
また、本実施形態において、電極スラリー調製工程（Ｃ）における湿式混合の公転速度（遊星運動型ミキサーのブレードの線速度）は特に限定されないが、例えば、０．０２ｍ／ｓｅｃ以上３．０ｍ／ｓｅｃ以下の範囲内である。
【００８９】
電極スラリー調製工程（Ｃ）における上記湿式混合の混合時間は、特に限定されないが、例えば、５分以上６０分以下である。
【００９０】
なお、電極スラリー調製工程（Ｃ）における電極スラリーの固形分濃度は、上記液体成分の濃度や添加量を調整することにより調整することができる。
【００９１】
本実施形態に係る電極スラリーの製造方法は、脱泡工程（Ｄ）：真空脱泡する工程をさらにおこなってもよい。これにより、スラリー中に巻き込んだ気泡を取り除くことができ、スラリーの塗工性を向上させることができる。
真空脱泡は混合機の容器や軸部にシール処理を施して気泡を除去してもよいし、別の容器に移してから行ってもよい。
【００９２】
次に、（２）得られた電極スラリーを集電体層１０１上に塗布して乾燥し、水系媒体を除去することによって、集電体層１０１上に電極活物質層１０３を形成する。これにより集電体層１０１と電極活物質層１０３との接着性に優れたリチウムイオン電池用電極１００を得ることができる。
【００９３】
すなわち、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極１００は、本実施形態に係る電極スラリーを正極集電体や負極集電体等の集電体層１０１上に塗布して乾燥し、水系媒体を除去することにより集電体層１０１上に電極活物質層１０３を形成することにより得ることができる。
【００９４】
本実施形態に係る電極スラリーを集電体層１０１上に塗布する方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法およびスクイーズ法等を挙げることができる。これらの中でも、電極スラリーの粘性等の物性および乾燥性に合わせて、良好な塗布層の表面状態を得ることが可能となる点で、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法が好ましい。
【００９５】
本実施形態に係る電極スラリーは、集電体層１０１の片面のみに塗布しても両面に塗布してもよい。集電体層１０１の両面に塗布する場合は、片面ずつ逐次でも、両面同時に塗布してもよい。また、集電体層１０１の表面に連続で、あるいは、間欠で塗布してもよい。塗布層の厚さや長さ、幅は、電池の大きさに応じて、適宜決定することができる。
【００９６】
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極１００の製造に用いられる集電体層１０１としては、例えば、リチウムイオン電池に使用可能な通常の集電体を用いることができる。
負極集電体としては銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができ、これらの中でも銅が特に好ましい。
正極集電体としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等を用いることができ、これらの中でもアルミニウムが特に好ましい。
集電体の形状については特に限定されないが、例えば、厚さが０．００１〜０．５ｍｍの範囲で箔状のものを用いることができる。
【００９７】
本実施形態に係る電極活物質層１０３の厚みや密度は、電池の使用用途等に応じて適宜決定されるため特に限定されず、一般的に公知の情報に準じて設定することができる。
【００９８】
塗布した電極スラリーの乾燥方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線および低温風を単独あるいは組み合わせて用いることができる。乾燥温度は、例えば、３０℃以上３５０℃以下の範囲である。
【００９９】
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極は、必要に応じてプレスしてもよい。プレスの方法としては、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、金型プレス法やカレンダープレス法等が挙げられる。プレス圧は特に限定されないが、例えば、０．２〜３ｔ／ｃｍ２の範囲である。
【０１００】
本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極の厚みや密度は、電池の使用用途等に応じて適宜決定されるため特に限定されず、一般的に公知の情報に準じて設定することができる。
【０１０１】
＜リチウムイオン電池＞
つづいて、本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０について説明する。図２は、本発明に係る実施形態のリチウムイオン電池１５０の構造の一例を示す断面図である。
本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０は、本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極を備える。より具体的には、本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０は、例えば、正極１２０と、電解質層１１０と、負極１３０とを少なくとも備え、正極１２０および負極１３０の少なくとも一方が本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極を含む。また、本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０は、必要に応じてセパレーターを含んでもよい。
本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０は、正極１２０および負極１３０の少なくとも一方が本実施形態に係るリチウムイオン電池用電極を含むため、電池を組み立てる際の電極活物質層の粉落ちが抑制されており、電池の品質や電池のサイクル特性等が良好である。
本実施形態に係るリチウムイオン電池１５０は公知の方法に準じて作製することができる。
電極の形態としては、例えば、積層体や捲回体等が挙げられる。外装体としては、例えば、金属外装体やアルミラミネート外装体等が挙げられる。電池の形状としては、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角型、扁平型等の形状が挙げられる。
【０１０２】
電解質層１１０に使用される電解質としては、公知のリチウム塩がいずれも使用でき、活物質の種類に応じて選択すればよい。例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられる。
【０１０３】
電解質層１１０に使用される電解質を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体成分として通常用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類；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等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素類；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３−メチル−２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１０４】
セパレーターとしては、例えば、多孔性セパレーターが挙げられる。セパレーターの形態は、例えば、膜、フィルム、不織布等が挙げられる。
多孔性セパレーターとしては、例えば、ポリプロピレン系、ポリエチレン系等のポリオレフィン系多孔性セパレーター；ポリビニリデンフルオリド、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンフルオリドヘキサフルオロプロピレン共重合体等により形成された多孔性セパレーターが挙げられる。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【実施例】
【０１０６】
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【０１０７】
（実施例１）
＜電極スラリーの作製＞
（Ａ）乾式混合工程
遊星運動型プラネタリーミキサー（釜の大きさ：１６００Ｌ）に、電極活物質として炭素材料１（平均粒子径ｄ５０：１６μｍ、窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：３．４ｍ２／ｇ）６２０ｋｇと、原料増粘剤としてカルボキシメチルセルロース粉末（日本製紙株式会社製、ＭＡＣ３５０ＨＣ（登録商標）、エーテル化度：０．８、重量平均分子量Ｍｗ：３２３００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝７．５６）７ｋｇと、導電助剤として約３０ｎｍの１次粒子が連鎖状に凝集したカーボンブラック（窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：６０ｍ２／ｇ）３ｋｇを投入した。次いで、自転速度：０．２６ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．０８ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃の条件下で２０分間乾式混合をおこない、粉体混合物を得た。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。
以下、平均粒子径ｄ５０はＭｉｃｒｏｔｒａｃ社製、ＭＴ３０００装置により測定し、比表面積は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、Ｑｕａｎｔａ  Ｓｏｒｂを用いて、窒素吸着ＢＥＴ法にて求めた。
また、電極スラリーの作製に用いる前の原料増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、以下の手順により測定した。
濃度が１．２質量％の増粘剤水溶液を測定溶媒（０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液）で５倍に希釈し、以下の測定条件で増粘剤の分子量分布の測定をおこない、得られた結果からプルラン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）をそれぞれ算出した。ここで、プルラン換算の重量平均分子量とは、標準物質として単分散プルランを用いて作成した検量線を用いて算出した値である。
（測定条件）
装置：ゲル浸透クロマトグラフ  ＧＰＣ（東ソー株式会社製、ポンプ型式：ＤＰ−８０２０)
検出器：示差屈折率検出器ＲＩ（東ソー社製、ＲＩ−８０２０型、感度１６)
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＰＷＸＬ（１本)、ＴＳＫｇｅｌ  ＰＷＸＬ（２本）(φ６ｍｍ×４ｃｍ、φ７．８ｍｍ×３０ｃｍ、東ソー株式会社製)
溶媒：０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液
流速：０．５ｍＬ/ｍｉｎ
カラム温度：４５℃
注入量：０．２ｍＬ
標準物質：単分散プルラン（昭和電工製）【０１０８】
ここで、炭素材料１（表面が非晶質の炭素で被覆された黒鉛）は以下のように作製した。
平均粒子径ｄ５０が１６μｍ、比表面積が３．４ｍ２／ｇの天然黒鉛を核材として使用した。
この天然黒鉛粉末９９．０質量部と、石炭系ピッチ粉末１．０質量部とを、Ｖブレンダーを用いた単純混合により固相で混合した。得られた混合粉末を黒鉛るつぼに入れ、窒素気流下１３００℃で１時間熱処理して、表面が非晶質の炭素で被覆された黒鉛を得た。【０１０９】
（Ｂ２）第１の固練り工程
次いで、上記乾式混合工程（Ａ）が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに、得られるスラリー前駆体の固形分濃度が７１質量％になるように水を添加した。その後、自転速度：０．４５ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．１４ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃、大気圧の条件下で１５分間湿式混合をおこなった。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１１０】
（Ｂ３）第２の固練り工程
次いで、上記第１の固練り工程（Ｂ２）が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに、得られるスラリー前駆体の固形分濃度が６３質量％になるように水を添加し、自転速度、公転速度、温度は上記第１の固練り工程（Ｂ２）と同じ条件にしたまま、大気圧の条件下で３０分間湿式混合をおこない、電極スラリー前駆体を得た。【０１１１】
（Ｃ）電極スラリー調製工程
次いで、バインダー樹脂としてスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を水に分散した固形分濃度４０質量％のＳＢＲエマルジョン水溶液を調製した。得られたＳＢＲエマルジョン水溶液２４ｋｇを、固練り工程が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに添加した。
その後、自転速度：０．５２ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．１５ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃の条件下で４０分間湿式混合をおこなった。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１１２】
（Ｄ）脱泡工程
次いで、真空脱泡を行い、電極スラリーを得た。
なお、電極スラリーの最終的な固形分濃度は、電極スラリーを調製する工程（Ｃ）において水を添加することによって５１質量％に調整した。【０１１３】
＜電極の作製＞
得られた電極スラリーを集電体層である銅箔の両面にダイコータを用いて塗布し、乾燥した。次いで、得られた電極をプレスして、電極（負極）を得た。【０１１４】
＜評価＞
（１）電極スラリーの粘度測定
Ｂ型粘度計（ブルックフィールド社製、回転粘度計）を用いて、２５℃、せん断速度３．４ｓ−１の条件で電極スラリーの粘度を測定した。【０１１５】
（２）剥離強度試験
以下の手順により、得られた電極の剥離強度を測定した。電極を幅２０ｍｍ、長さ１０ｃｍにわたって切り取り、電極の片面を両面テープが張られた板に貼り付けた。次いで、板を固定し、電極を１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で９０°方向に剥離した。そのときの剥離強度（ｍＮ／ｍｍ）を３回測定し、その平均値を剥離強度とした。【０１１６】
（３）増粘剤の分子量測定
電極スラリーから抽出された増粘剤の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、以下の手順により測定した。
（３−１）電極スラリー約１２．５ｇをメスフラスコに量りとり、蒸留水を加えて５０ｍＬとした。
（３−２）軽く振り混ぜて均一な溶液にした後（例えば目視により確認）、超遠心分離機（日立工機株式会社製、製品名：日立分離用超遠心機、型式：ＣＰ８０ＷＸ、ロータ：アングルロータＰ７０ＡＴ）を用いて、超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行った。
（３−３）（３−２）で得られた分離後の上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行った。さらに、上澄み液を回収して、再度超遠心分離（３００００ｒｐｍ（６６０００Ｇ）×３０分）を行った。これらの超遠心分離操作によって、スラリー中の電極活物質、バインダー樹脂および導電助剤を除去した。
（３−４）（３−３）で得られた上澄み液を０．４５μｍフィルターでろ過し、得られた濾液をさらに０．２０μｍフィルターでろ過した。これにより、（３−３）で得られた上澄み液に残っている、電極活物質、バインダー樹脂および導電助剤を除去した。得られた濾液を測定溶媒（０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液）で５倍に希釈し、以下の測定条件で増粘剤の分子量分布の測定をおこない、得られた結果からプルラン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）をそれぞれ算出した。ここで、プルラン換算の重量平均分子量とは、標準物質として単分散プルランを用いて作成した検量線を用いて算出した値である。
（測定条件）
装置：ゲル浸透クロマトグラフ  ＧＰＣ（東ソー株式会社製、ポンプ型式：ＤＰ−８０２０)
検出器：示差屈折率検出器ＲＩ（東ソー社製、ＲＩ−８０２０型、感度１６)
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  ｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ  ＰＷＸＬ（１本)、ＴＳＫｇｅｌ  ＰＷＸＬ（２本）(φ６ｍｍ×４ｃｍ、φ７．８ｍｍ×３０ｃｍ、東ソー株式会社製)
溶媒：０．１Ｍ塩化ナトリウム水溶液
流速：０．５ｍＬ/ｍｉｎ
カラム温度：４５℃
注入量：０．２ｍＬ
標準物質：単分散プルラン（昭和電工製）【０１１７】
得られた評価結果を表１に示す。【０１１８】
（実施例２）
第１の固練り工程（Ｂ２）の固形分濃度および混合時間を表１に示す値にそれぞれ変化させ、電極活物質として、炭素材料１の代わりに炭素材料２（天然黒鉛、平均粒子径ｄ５０：１３μｍ、窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：３．６ｍ２／ｇ）を使用し、さらに第２の固練り工程（Ｂ３）を実施しない以外は実施例１と同様に電極スラリーおよび電極を作製し、各評価をそれぞれおこなった。得られた結果を表１に示す。【０１１９】
（実施例３）
＜電極スラリーの作製＞
（Ａ）乾式混合工程
遊星運動型プラネタリーミキサー（釜の大きさ：１６００Ｌ）に、電極活物質として炭素材料１（平均粒子径ｄ５０：１６μｍ、窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：３．４ｍ２／ｇ）６２０ｋｇと、導電助剤として約３０ｎｍの１次粒子が連鎖状に凝集したカーボンブラック（窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：６０ｍ２／ｇ）３ｋｇを投入した。次いで、自転速度：０．２６ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．０８ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃の条件下で２０分間乾式混合をおこない、粉体混合物を得た。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。
以下、平均粒子径ｄ５０はＭｉｃｒｏｔｒａｃ社製、ＭＴ３０００装置により測定し、比表面積は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、Ｑｕａｎｔａ  Ｓｏｒｂを用いて、窒素吸着ＢＥＴ法にて求めた。【０１２０】
（Ｂ１）なじませ工程
次いで、上記乾式混合工程（Ａ）が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに、得られるペースト前駆体の固形分濃度が８６質量％になるように、濃度が１．２質量％の増粘剤水溶液（カルボキシメチルセルロース（日本製紙株式会社製  ＭＡＣ３５０ＨＣ（登録商標）、エーテル化度：０．８、重量平均分子量Ｍｗ：３２３００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝７．５６）を水に溶解させたもの）１０１ｋｇを添加した。その後、自転速度：１．３６ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．４３ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃、大気圧の条件下で３５分間湿式混合をおこなった。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１２１】
（Ｂ２）第１の固練り工程
次いで、得られるスラリー前駆体の固形分濃度が６３質量％になるように濃度が１．２質量％の増粘剤水溶液（カルボキシメチルセルロース（日本製紙株式会社製  ＭＡＣ３５０ＨＣ（登録商標）、エーテル化度：０．８、重量平均分子量Ｍｗ：３２３００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝７．５６）を水に溶解させたもの）２８０ｋｇを添加した。その後、自転速度：２．０４ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．６５ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃、大気圧の条件下で５０分間湿式混合をおこなった。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１２２】
（Ｂ３）第２の固練り工程
次いで、上記第１の固練り工程（Ｂ２）が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに、得られるスラリー前駆体の固形分濃度が６１質量％になるように濃度が１．２質量％の増粘剤水溶液（カルボキシメチルセルロース（日本製紙株式会社製  ＭＡＣ３５０ＨＣ（登録商標）、エーテル化度：０．８、重量平均分子量Ｍｗ：３２３００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝７．５６）を水に溶解させたもの）２１ｋｇを添加した。その後、自転速度：２．０４ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．６５ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃、大気圧の条件下で１１分間湿式混合をおこない、電極スラリー前駆体を得た。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１２３】
（Ｃ）電極スラリー調製工程
次いで、バインダー樹脂としてスチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）を水に分散した固形分濃度４０質量％のＳＢＲエマルジョン水溶液を調製した。得られたＳＢＲエマルジョン水溶液２４ｋｇと、濃度が１．２質量％の増粘剤水溶液（カルボキシメチルセルロース（日本製紙株式会社製  ＭＡＣ３５０ＨＣ（登録商標）、エーテル化度：０．８、重量平均分子量Ｍｗ：３２３００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝７．５６）を水に溶解させたもの）１３１ｋｇとを、固練り工程が終了した遊星運動型プラネタリーミキサーに添加した。
その後、自転速度：０．５２ｍ／ｓｅｃ、公転速度：０．１５ｍ／ｓｅｃ、温度：２０℃の条件下で４０分間湿式混合をおこなった。ここで、自転速度および公転速度は、遊星運動型プラネタリーミキサーのブレードの線速度である。【０１２４】
（Ｄ）脱泡工程
次いで、真空脱泡を行い、電極スラリーを得た。
なお、電極スラリーの最終的な固形分濃度は、電極スラリーを調製する工程（Ｃ）において水を添加することによって５１質量％に調整した。【０１２５】
＜電極の作製＞
得られた電極スラリーを集電体層である銅箔の両面にダイコータを用いて塗布し、乾燥した。次いで、得られた電極をプレスして、電極（負極）を得た。【０１２６】
＜評価＞
実施例１と同様の評価をおこなった。得られた結果を表１に示す。【０１２７】
（実施例４）
電極活物質として、炭素材料１の代わりに炭素材料２（天然黒鉛、平均粒子径ｄ５０：１３μｍ、窒素吸着ＢＥＴ法による比表面積：３．６ｍ２／ｇ）を用いた以外は実施例３と同様に電極スラリーおよび電極を作製し、各評価をそれぞれおこなった。得られた結果を表１に示す。【０１２８】
（実施例５および比較例１）
第１の固練り工程（Ｂ２）の固形分濃度および混合時間を表１に示す値にそれぞれ設定し、さらに第２の固練り工程（Ｂ３）を実施しない以外は実施例１と同様に電極スラリーおよび電極を作製し、各評価をそれぞれおこなった。得られた結果を表１に示す。【０１２９】
（比較例２）
第１の固練り工程（Ｂ２）の自転速度および公転速度を表１に示す値にそれぞれ変化させた以外は実施例２と同様に電極スラリーおよび電極を作製し、各評価をそれぞれおこなった。得られた結果を表１に示す。【０１３０】
【表１】
2019235128.tif 000003
【０１３１】
この出願は、２０１８年６月６日に出願された日本出願特願２０１８−１０８７３２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2019235128.tif 000004
【図２】
2019235128.tif 000005
【国際調査報告】
2019235128.tif 000006
2019235128.tif 000007
2019235128.tif 000008
2019235128.tif 000009