BR102019014373A2 - método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas - Google Patents

método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas Download PDF

Info

Publication number
BR102019014373A2
BR102019014373A2 BR102019014373A BR102019014373A BR102019014373A2 BR 102019014373 A2 BR102019014373 A2 BR 102019014373A2 BR 102019014373 A BR102019014373 A BR 102019014373A BR 102019014373 A BR102019014373 A BR 102019014373A BR 102019014373 A2 BR102019014373 A2 BR 102019014373A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
particles
active material
particle aggregate
conductive particles
wet
Prior art date
Application number
BR102019014373A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikeda Takenori
Original Assignee
Toyota Motor Co 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
Application filed by Toyota Motor Co Ltd filed Critical Toyota Motor Co Ltd
Publication of BR102019014373A2 publication Critical patent/BR102019014373A2/pt

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/10—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic in stationary drums or troughs, provided with kneading or mixing appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/64—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with stirring devices moving in relation to the receptacle, e.g. rotating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06—Electrodes for primary cells
    • H01M4/08—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas é proporcionado um método de fabricação de um agregado de partículas agregado com partículas úmidas no qual partículas de material ativo e partículas condutoras são dispersas uniformemente e um método de fabricação de um corpo de eletrodo incluindo o agregado de partículas. o método de fabricação de um agregado de partículas (22) inclui uma primeira etapa (s11) para obter uma primeira mistura (16) por meio da mistura de partículas condutoras (12) com uma dispersão de aglutinante (15) na qual o aglutinante (13) é disperso em um meio de dispersão (14), uma segunda etapa (s12) para obter uma mistura do tipo argila (17) pelo amassamento da primeira mistura (16) com partículas de material ativo (11), e uma terceira etapa (s13) para obter o agregado de partículas (22) agregado com partículas úmidas (21) formadas da mistura do tipo argila (17).

Description

“MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE AGREGADO DE PARTÍCULAS, MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE PLACA DE ELETRODO, E AGREGADO DE PARTÍCULAS”
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Campo Técnico [001] A presente revelação relaciona-se a um método de fabricação de um agregado de partículas formado de partículas úmidas agregadas incluindo partículas de material ativo, partículas condutoras, aglutinante e um meio de dispersão, a um método de fabricação de uma placa de eletrodo usando o agregado de partículas, e ao agregado de partículas.
Fundamentos [002] Uma placa de eletrodo usada para um dispositivo de armazenamento de energia, tal como uma bateria e um capacitor, já é conhecida como uma provida de uma camada de material ativo incluindo partículas de material ativo, partículas condutoras, e aglutinante e colocada sobre uma folha coletora de corrente. Esta placa de eletrodo é, por exemplo, fabricada pelo seguinte método. Um agregado de partículas no qual partículas úmidas incluindo as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e um meio de dispersão são agregados é primeiramente preparado. Especificamente, o agregado de partículas formado das partículas úmidas é obtido, por exemplo, através da mistura e granulação das partículas de material ativo, das partículas condutoras, do aglutinante e do meio de dispersão pelo uso de um granulador misturador do tipo agitação para mistura e granulação dos materiais. O Documento de Patente 1 descreve um exemplo de uso de um granulador misturador do tipo agitação para fabricar o agregado de partículas formado das partículas úmidas (vide a FIG. 1 e outras do Documento de Patente 1).
[003] Outro método consiste em prover uma máquina de prensa de rolos incluindo três rolos (um primeiro rolo, um segundo rolo disposto em paralelo ao primeiro rolo, e um terceiro rolo disposto em paralelo ao segundo rolo). O agregado
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 8/64
2/52 de partículas supramencionado é forçado a passar através de uma primeira abertura entre rolos entre o primeiro rolo e o segundo rolo para laminação, de modo que uma película de material ativo ainda não seca seja formada no segundo rolo. Subsequentemente, a película de material ativo não-seca no segundo rolo é transferida para uma folha coletora de corrente que passou através de uma segunda abertura entre rolos entre o segundo rolo e o terceiro rolo. Em seguida, a película de material ativo não-seca na folha coletora de corrente é seca para formar uma camada de material ativo. Dessa forma, produz-se uma placa de eletrodo possuindo uma camada de material ativo em uma folha coletora de corrente.
DOCUMENTOS DA TÉCNICA RELACIONADA
Documentos de Patente
Documento de Patente 1: JP2018-060678A
SUMÁRIO
Problemas Técnicos [004] Quando uma placa de eletrodo é fabricada por um agregado de partículas formado pelo granulador misturador do tipo agitação mencionado acima, no entanto, formam-se algumas películas de material ativo não-secas fazendo com que as partículas de material ativo e as partículas condutoras falhem em serem dispersas uniformemente. O granulador misturador do tipo agitação, portanto, apresenta dificuldade na dispersão uniforme das partículas de material ativo e das partículas condutoras, e formam-se algumas partículas úmidas das partículas de material ativo e das partículas condutoras que são dispersas de maneira irregular nas partículas úmidas. Por conseguinte, quando o agregado de partículas incluindo as partículas úmidas dispersas de maneira irregular é laminado para formar uma película de material ativo não-seca, a película acaba por ser a que apresenta dispersão irregular das partículas de material ativo e das partículas condutoras.
[005] A presente revelação foi concebida em consideração a estas
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 9/64
3/52 circunstâncias e tem por finalidade oferecer um método de fabricação de um agregado de partículas no qual partículas úmidas incluindo partículas de material ativo e partículas condutoras dispersas uniformemente sejam agregadas, um método de fabricação de uma placa de eletrodo usando o agregado de partículas, e o agregado de partículas.
Meios para Solucionar os Problemas [006] Um aspecto da presente revelação visando solucionar o problema anterior consiste em oferecer um método de fabricação de um agregado de partículas formado de partículas úmidas agregadas compreendendo partículas de material ativo, partículas condutoras, aglutinante e um meio de dispersão, em que o método inclui: uma primeira etapa para obter uma mistura primária misturando as partículas condutoras com uma dispersão de aglutinante na qual o aglutinante é disperso no meio de dispersão; uma segunda etapa para obter uma mistura do tipo argila pelo amassamento da mistura primária com as partículas de material ativo; e uma terceira etapa para obter o agregado de partículas no qual as partículas úmidas formadas da mistura do tipo argila são agregadas.
[007] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, as partículas condutoras e a dispersão de aglutinante são primeiramente misturadas na primeira etapa para obter a mistura primária. Se as partículas de material ativo e as partículas condutoras, ambas tendo diferentes densidades aparentes, precisarem ser misturadas simultaneamente com a dispersão de aglutinante viscosa na qual o aglutinante é disperso no meio de dispersão, as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são, algumas vezes, difíceis de serem dispersos uniformemente. Por outro lado, confirmou-se que, quando somente as partículas condutoras são misturadas com a dispersão de aglutinante viscosa sem adição simultânea das partículas de material ativo, ocorre dispersão uniforme das partículas condutoras na dispersão de aglutinante. Assim, a mistura
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 10/64
4/52 primária atingindo a dispersão uniforme das partículas condutoras, do aglutinante e do meio de dispersão pode ser obtida na primeira etapa.
[008] Subsequentemente, a mistura do tipo argila é obtida pelo amassamento da mistura primária com as partículas de material ativo na segunda etapa. Confirmouse que a formação da mistura primária na primeira etapa antes do amassamento da mistura primária com as partículas de material ativo leva à dispersão uniforme das partículas de material ativo, das partículas condutoras, do aglutinante e do meio de dispersão. Por conseguinte, a mistura do tipo argila atingindo a dispersão uniforme das partículas de material ativo, das partículas condutoras, do aglutinante e do meio de dispersão pode ser obtida na segunda etapa.
[009] Subsequentemente, na terceira etapa, o agregado de partículas no qual as partículas úmidas são agregadas é obtido a partir da mistura do tipo argila. A mistura do tipo argila inclui as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão que são dispersos uniformemente, e, por conseguinte, as partículas úmidas também incluem as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão que são dispersos uniformemente. De acordo com o método de fabricação acima, portanto, o agregado de partículas pode ser fabricado pelas partículas úmidas agregadas incluindo as partículas de material ativo e as partículas condutoras que são dispersas uniformemente.
[010] Métodos de amassamento da mistura primária com as partículas de material ativo na segunda etapa podem incluir qualquer um dentre amassamento pelo uso de um amassador em batelada e amassador pelo uso de um amassador contínuo. Além disso, exemplos do amassador podem incluir um amassador de eixo único, um amassador de eixo duplo, e um amassador de múltiplos eixos contendo três ou mais eixos.
[011] Como um método para obter as partículas úmidas na terceira etapa,
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 11/64
5/52 exemplos incluem obter as partículas úmidas mediante compressão para fora e corte da mistura do tipo argila a partir de furos finos, obter as partículas úmidas por corte lateral e vertical de uma mistura do tipo argila em forma de placa, e obter as partículas úmidas estendendo a mistura do tipo argila em uma forma do tipo barra e cortando-a. Adicionalmente, outro exemplo consiste em arredondar as partículas úmidas obtidas pelos métodos acima.
[012] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, de preferência, uma razão de densidade aparente das partículas de material ativo para as partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais.
[013] Em uma camada de material ativo de uma placa de eletrodo, as partículas condutoras são colocadas entre as partículas de material ativo adjacentes para formar caminhos condutores. Foi confirmado que, quanto maior a densidade aparente das partículas condutoras em relação à densidade aparente das partículas de material ativo, em outras palavras, quanto menor a razão de densidade aparente das partículas de material ativo em relação às partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras), menor será a condutividade da camada de material ativo. Assim, quando a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é pequena,um aumento em uma razão de distribuição das partículas condutoras e uma diminuição na razão de distribuição das partículas de material ativo na camada de material ativo são essenciais para assegurar a condutividade da camada de material ativo. Quanto menor a razão de distribuição das partículas de material ativo na camada de material ativo, menor se tornará a densidade de energia (Wh / kg) em uma bateria munida da placa de eletrodo. Portanto, existe a necessidade de aumentar a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) de modo a aumentar a densidade de energia na fabricação da bateria.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 12/64
6/52 [014] No entanto, constatou-se que uma placa de eletrodo, que é formada de agregados de partículas convencionais agregados por um granulador misturador do tipo agitação, apresenta dificuldade na dispersão uniforme das partículas de material ativo e das partículas condutoras na película de material ativo não-secas formadas quando as partículas condutoras possuem baixíssima densidade aparente em relação à densidade aparente das partículas de material ativo, especialmente quando a razão de densidade aparente das partículas de material ativo para as partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais.
[015] Para enfrentar este problema, o método de fabricação anterior do agregado de partículas propõe primeiramente misturar as partículas condutoras com a dispersão de aglutinante na primeira etapa para obter a mistura primária na qual as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são dispersos uniformemente, e subsequentemente amassar a mistura primária com as partículas de material ativo na segunda etapa como mencionado acima. Por conseguinte, mesmo se a razão de densidade aparente das partículas de material ativo para as partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) for grande, as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão podem ser dispersos uniformemente. Em outras palavras, mesmo com razão de densidade aparente grande (as partículas de material ativo / as partículas condutoras), a mistura do tipo argila na qual as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são dispersos uniformemente pode ser obtida. Na terceira etapa subsequente, o agregado de partículas formado das partículas úmidas no qual as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são dispersos uniformemente pode ser obtido a partir desta mistura do tipo argila. Portanto, de acordo com o método de fabricação acima, o agregado de partículas formado das partículas úmidas agregadas incluindo as partículas de material ativo e as partículas
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 13/64
7/52 condutoras que são dispersas uniformemente nas partículas úmidas pode ser fabricado mesmo com a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) de 15 ou mais.
[016] A “densidade aparente” é medida pelo seguinte método. Especificamente, um recipiente de fundo cilíndrico com um raio interno de 50,5 mm e uma altura de 50 mm é preparado, e um pó (as partículas de material ativo ou as partículas condutoras) é colocado tranquilamente neste recipiente até o recipiente ficar totalmente cheio com o pó. Subsequentemente, o pó excessivo sobre uma superfície superior do recipiente é removido de modo que a superfície superior do recipiente fique nivelada com o pó preenchido no recipiente. Um peso (g) do pó no recipiente é então medido e dividido por um volume (cm2) do recipiente para obter a densidade aparente (g/cm3) do pó.
[017] Aqui, a “razão de densidade aparente das partículas de material ativo para as partículas condutoras (as partícula de material ativo / as partículas condutoras)” representa uma razão da densidade aparente das partículas de material ativo em relação à densidade aparente das partículas condutoras.
[018] No método de fabricação do agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, uma densidade aparente das partículas condutoras é de 0,08 g/cm3 ou menos.
[019] Quando a densidade aparente das partículas condutoras é pequena, especialmente quando a densidade aparente é de 0,08 g/cm3 ou menos, as partículas úmidas são difíceis de serem formadas de partículas de material ativo e partículas condutoras dispersas uniformemente. Para enfrentar este problema, no método de fabricação anterior do agregado de partículas, as partículas condutoras e a dispersão de aglutinante são primeiramente misturadas na primeira etapa para obter a mistura primária na qual as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são dispersos uniformemente, e a mistura primária e as partículas de material ativo são
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 14/64
8/52 subsequentemente amassadas na segunda etapa. Por conseguinte, as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão podem ser dispersos uniformemente, mesmo com a densidade aparente pequena das partículas condutoras. Isto leva à obtenção da mistura do tipo argila na qual as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão são dispersas uniformemente, mesmo com a densidade aparente pequena das partículas condutoras. Em seguida, na terceira etapa, o agregado de partículas formado das partículas úmidas incluindo as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante e o meio de dispersão que são dispersos uniformemente pode ser obtido a partir desta mistura do tipo argila. De acordo com o método de fabricação acima, portanto, o agregado de partículas formado de partículas úmidas agregadas incluindo as partículas de material ativo e as partículas condutoras que são dispersas uniformemente pode ser fabricado mesmo se a densidade aparente das partículas condutoras for de 0,08 g/cm3 ou menos.
[020] No método de fabricação do agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, a terceira etapa inclui granular as partículas úmidas colunares comprimindo para fora e cortando a mistura do tipo argila a partir de um furo de extrusão de uma extrusora.
[021] Quando o agregado de partículas é fabricado por um granulador misturador do tipo agitação, as partículas úmidas possuem grande variação de tamanho de partícula. Com tal variação de tamanho de partícula grande das partículas úmidas, quando a película de material ativo não-seca for formada pela máquina de prensa e rolos supramencionada, as partículas úmidas com diâmetro grande não são laminadas apropriadamente na primeira abertura entre rolos entre o primeiro rolo e o segundo rolo, mas, em vez isso, ficam presas na primeira abertura entre rolos. Isto faz com que defeitos do tipo listra na película de material ativo não-seco sejam formados no segundo rolo, e assim, a película de material ativo não-seca que deverá ser
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 15/64
9/52 adicionalmente transferida para a folha coletora de corrente também acaba sofrendo os defeitos do tipo listra.
[022] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, por outro lado, a mistura do tipo argila é comprimida para fora a partir do furo de extrusão da extrusora e cortada em partículas úmidas de formato colunar na terceira etapa, e assim, as partículas úmidas são formadas com menos variação de tamanho de partícula se comparado com as partículas úmidas convencionais fabricadas pelo granulador misturador do tipo agitação. Por conseguinte, o presente método consegue evitar que as partículas úmidas fiquem presas na primeira abertura entre rolos entre o primeiro rolo e o segundo rolo quando a película de material ativo não-seca for fabricada pela máquina de prensa de rolos acima, de modo que tanto a película de material ativo não-seca a ser formada no segundo rolo quanto a película de material ativo não-seca a ser transferida na folha coletora de corrente atual sejam protegidas da ocorrência de defeitos do tipo listra.
[023] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, de preferência, a terceira etapa inclui granular as partículas úmidas, cada uma tendo uma forma colunar com um diâmetro e uma altura de 0,5 a 2,0 vezes a do diâmetro.
[024] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, cada uma das partículas úmidas é formada para ter uma forma colunar com um diâmetro e uma altura de 0,5 a 2,0 vezes a do diâmetro. As partículas assim formadas podem ter menos variação de tamanho de partícula o que as partículas úmidas convencionais produzidas pelo granulador misturador do tipo agitação. Além disso, cada uma das partículas úmidas tem uma altura não muito curta nem muito longa em relação ao diâmetro, e assim, as partículas úmidas são adicionalmente impedidas de ficarem presas na primeira abertura entre rolos entre o primeiro rolo e o segundo rolo quando a película de material ativo não-seca é formada pela máquina de prensa de rolos supramencionada. Por conseguinte, a película de material ativo não-seca formada no
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 16/64
10/52 segundo rolo e a película de material ativo não-seca transferida para a folha coletora de corrente são adicionalmente impedidas de sofrerem defeitos do tipo listra.
[025] No método de fabricação do agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, a primeira etapa e a segunda etapa são realizadas sucessivamente para produzir continuamente a mistura do tipo argila.
[026] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, a primeira etapa e a segunda etapa são realizadas sucessivamente para produzir continuamente a mistura do tipo argila, produzindo assim a mistura do tipo argila com alta eficiência.
[027] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, de preferência, a primeira etapa inclui misturar as partículas condutoras com a dispersão de aglutinante pelo uso de um amassador de eixo duplo para formar a mistura primária, e a segunda etapa inclui adicionar e amassar as partículas de material ativo com a mistura primária no amassador de eixo duplo para formar a mistura do tipo argila.
[028] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, o amassador de eixo duplo é usado para misturar as partículas condutoras e a dispersão de aglutinante para formar a mistura primária na primeira etapa, e, por conseguinte, a mistura primária pode ser formada de maneira simples e contínua. Além disso, na segunda etapa, as partículas de material ativo são adicionadas e amassadas junto à mistura primária neste amassador de eixo duplo para formar a mistura do tipo argila. Assim, a segunda etapa pode ser sucessivamente realizada após a primeira etapa e a mistura do tipo argila é formada de maneira simples e contínua.
[029] No método de fabricação do agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, a terceira etapa é realizada sucessivamente após a segunda etapa para produzir continuamente o agregado de partículas no qual as partículas úmidas são agregadas.
[030] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, a terceira
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 17/64
11/52 etapa é realizada sucessivamente após a segunda etapa, e assim, o agregado de partículas pode ser produzido continuamente realizando sucessivamente a primeira etapa, a segunda etapa e a terceira etapa. Por conseguinte, o agregado de partículas pode ser produzido com eficiência.
[031] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, de preferência, a primeira etapa, a segunda etapa e a terceira etapa são realizadas sucessivamente pelo uso do amassador de eixo duplo e de uma extrusora colocada a jusante do amassador de eixo duplo, em que a primeira etapa inclui misturar as partículas condutoras com a dispersão de aglutinante pelo uso do amassador de eixo duplo para formar a mistura primária, a segunda etapa inclui adicionar e amassar as partículas de material ativo com a mistura primária no amassador de eixo duplo para formar a mistura do tipo argila, e a terceira etapa inclui comprimir para fora e cortar a mistura do tipo argila a partir de um furo de extrusão da extrusora para granular as partículas úmidas colunares.
[032] No método de fabricação anterior do agregado de partículas, a primeira etapa, a segunda etapa e a terceira etapa são realizadas sucessivamente pelo uso do amassador de eixo duplo e da extrusora colocada a jusante deste amassador de eixo duplo, e assim, o agregado de partículas pode ser produzido de maneira simples e contínua.
[033] Outro aspecto da presente revelação é um método de fabricação de uma placa de eletrodo compreendendo uma folha coletora de corrente e uma camada de material ativo incluindo partículas de material ativo, partículas condutoras e aglutinante, em que o método inclui: um processo de fabricação de agregado de partículas para formar um agregado de partículas formado de partículas úmidas agregadas incluindo as partículas de material ativo, as partículas condutoras, o aglutinante, e o meio de dispersão de acordo com o método de fabricação do agregado de partículas de qualquer um dos aspectos acima, um processo de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 18/64
12/52 formação de película não-seca para formar uma película de material ativo não-seca na folha coletora de corrente pela laminação do agregado de partículas, e um processo de secagem para secar a película de material ativo não-seca na película coletora de corrente para formar a camada de material ativa.
[034] No método de fabricação anterior da placa de eletrodo, o agregado de partículas é formado pelo método de fabricação supramencionado do agregado de partículas no processo de fabricação de agregado de partículas. Este agregado de partículas, portanto, é composto das partículas úmidas nas quais as partículas de material ativo e as partículas condutoras são dispersas uniformemente. Por conseguinte, no processo de formação de película não-seca, a película de material ativo não-seca incluindo as partículas de material ativo e as partículas condutoras que são dispersas uniformemente pode ser produzida. Além disso, no processo de secagem, a camada de material ativo incluindo as partículas de material ativo e as partículas condutoras que são dispersas uniformemente pode ser obtidas.
[035] No método de fabricação acima da placa de eletrodo, de preferência, o processo de agregado de partículas, o processo de formação de película não-seca e o processo de secagem são realizados sucessivamente para produzir continuamente as camadas de material ativo.
[036] No método de fabricação acima da placa de eletrodo, de preferência, o processo de agregado de partículas, o processo de formação de película não-seca e o processo de secagem são realizados sucessivamente para formar continuamente as camadas de material ativo, e assim, as placas de eletrodo podem ser produzidas de maneira eficiente.
[037] No método de fabricação anterior da placa de eletrodo, de preferência, o processo de formação de película não-seca inclui: uma etapa de formação de película para passar e laminar o agregado de partículas através de uma primeira abertura entre rolos entre um primeiro rolo e um segundo rolo colocado em paralelo
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 19/64
13/52 com o primeiro rolo para formar a película de material ativo não-seca formada no segundo rolo; e uma etapa de transferência para transferir a película de material ativo não-seca laminada no segundo rolo sobre a folha coletora de corrente, que passou através de uma segunda abertura entre rolos entre o segundo rolo e um terceiro rolo disposto em paralelo ao segundo rolo.
[038] No método de fabricação anterior da placa de eletrodo, o processo de formação de película não-seca inclui a etapa de formação de película anterior e a etapa de transferência, e a película de material ativo não-seca é formada na folha coletora de corrente realizando essas etapas. Por conseguinte, a película de material ativo não-seca pode ser formada facilmente na folha coletora de corrente, e além disso, uma placa de eletrodo não-seca contendo a película de material ativo não-seca colocada sobre a folha coletora de corrente pode ser produzida continuamente.
[039] Outro aspecto da presente revelação é um agregado de partículas no qual partículas úmidas incluindo partículas de material ativo, partículas condutoras, aglutinante e um meio de dispersão são agregadas, em que as partículas úmidas são formadas de uma mistura do tipo argila, e o agregado de partículas tem uma pressão de cisalhamento de 0,3 MPa ou menor em um ensaio de ductilidade em que se pressiona o agregado de partículas com uma pressão de 2,0 MPa e medindo uma tensão cisalhante necessária para deslocar o agregado de partículas em 1,0 mm em uma direção ortogonal perpendicular a uma direção de prensagem.
[040] No agregado de partículas acima, as partículas úmidas são formadas da mistura do tipo argila, e o agregado de partículas tem a tensão cisalhante de 0,3 MPa ou menos no ensaio de ductilidade mencionado acima. Nas partículas úmidas incluídas neste agregado de partículas possuindo boa ductilidade, foi confirmado que as partículas de material ativo e as partículas condutoras são dispersas mais uniformemente do que o agregado de partículas convencional formado pelo granulador misturador do tipo agitação. Por conseguinte, quando o agregado de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 20/64
14/52 partículas possuindo as características acima é laminado e transferido para a folha coletora de corrente para formar a placa de eletrodo, a película de material ativo nãoseca formada n folha coletora de corrente e a camada de material ativo formada pela secagem da película de material ativo não-seca podem alcançar a dispersão uniforme das partículas de material ativo e das partículas condutoras.
[041] O “ensaio de ductilidade” é realizado pelo seguinte método. Especificamente, o agregado de partículas é retido entre um primeiro recipiente de fundo cilíndrico e um segundo recipiente de fundo cilíndrico e prensado com uma pressão de 2,0 MPa em uma direção axial (uma direção de prensagem) do primeiro recipiente e do segundo recipiente. Sob esta condição prensada, o segundo recipiente é movido em uma direção ortogonal à direção de prensagem, e então uma tensão cisalhante necessária para deslocar o segundo recipiente em 1,0 mm na direção ortogonal é medida.
[042] No agregado de partículas acima, de preferência, uma razão de densidade aparente das partículas de material ativo para as partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais.
[043] No agregado de partículas acima, como mencionado acima, as partículas úmidas são feitas da mistura do tipo argila, e o agregado de partículas tem a tensão cisalhante de 0,3 MPa ou menos no ensaio de ductilidade. Assim, as partículas de material ativo e as partículas condutoras são dispersas uniformemente, mesmo se a razão de densidade aparente das partículas de material ativo par as partículas condutoras (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) for de 15 ou mais. Por conseguinte, a formação da placa de eletrodo a partir deste agregado de partículas pode alcançar a dispersão uniforme das partículas de material ativo e das partículas condutoras na película de material ativo não-seca formada na folha coletora de corrente e também alcançar dispersão uniforme da camada de material ativo na qual a película de material ativo não-seca foi seca.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 21/64
15/52 [044] No agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, uma densidade aparente das partículas condutoras é de 0,08 g/cm3 ou menos.
[045] No agregado de partículas acima, como mencionado acima, as partículas úmidas são feitas da mistura do tipo argila, e o agregado de partículas tem a tensão cisalhante de 0,3 MPa ou menos no ensaio de ductilidade. Assim, as partículas de material ativo e as partículas condutoras são dispersas uniformemente, mesmo se a densidade aparente das partículas condutoras for de 0,08 g/cm3 ou menos. Por conseguinte, a formação da placa de eletrodo a partir deste agregado de partículas pode alcançar a dispersão uniforme das partículas de material ativo e das partículas condutoras na película de material ativo não-seca e da camada de material ativo na folha coletora de corrente.
[046] No agregado de partículas de acordo com qualquer um dos aspectos acima, de preferência, cada uma das partículas úmidas colunares tem um diâmetro e uma altura de 0,5 a 2,0 vezes em relação ao diâmetro.
[047] O agregado de partículas acima é um agregado formado das partículas úmidas colunares agregadas, cada uma tendo um diâmetro e uma altura de 0,5 a 2,0 vezes em relação ao diâmetro, e este agregado tem menos variação de tamanho de partícula do que as partículas úmidas convencionais formadas pelo granulador misturador do tipo agitação. Além disso, cada uma das partículas úmidas tem uma altura que não é muito curta nem muito longa em relação ao diâmetro, e assim, as partículas úmidas podem ser impedidas de ficarem presas na primeira abertura entre rolos entre o primeiro rolo e o segundo rolo quando a película de material ativo nãoseca é formada pelo uso da máquina de prensa de rolos supramencionada. Por conseguinte, a película de material ativo não-seca formada no segundo rolo e a película de material ativo não-seca transferida para a folha coletora de corrente podem ser impedidas de sofrerem defeitos do tipo listra.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 22/64
16/52
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [048] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de uma placa de eletrodo positivo em uma modalidade;
[049] A FIG. 2 é uma vista em perspectiva de uma partícula úmida na modalidade;
[050] A FIG. 3 é uma imagem SEM da partícula úmida na modalidade;
[051] A FIG. 4 é uma vista parcialmente aumentada da imagem SEM da partícula úmida na FIG. 3;
[052] A FIG. 5 é uma vista explanatória de um ensaio de ductilidade realizado para um agregado de partículas;
[053] A FIG. 6 é um gráfico ilustrando uma relação entre um deslocamento e uma tensão cisalhante dos agregados de partículas da modalidade e de uma modalidade comparativa de acordo com o ensaio de ductilidade;
[054] A FIG. 7 é um gráfico ilustrando uma relação entre uma diferença de cor de material (luminância) e números de pixel de placas de eletrodo positivo na modalidade e na modalidade comparativa;
[055] A FIG. 8 é um fluxograma de um método de fabricação da placa de eletrodo positivo na modalidade;
[056] A FIG. 9 é um fluxograma ilustrando uma subrotina de um primeiro processo de fabricação de agregado de partículas na modalidade;
[057] A FIG. 10 é um fluxograma ilustrando uma subrotina de um segundo processo de fabricação de agregado de partículas na modalidade;
[058] A FIG. 11 é uma vista explanatória ilustrando uma maneira de formar uma mistura do tipo argila pelo uso de um amassador de eixo duplo de acordo com um método de fabricação do agregado de partículas na modalidade;
[059] A FIG. 12 é uma vista explanatória ilustrando uma maneira de formar partículas úmidas pelo uso de uma extrusora de acordo com o método de fabricação
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 23/64
17/52 do agregado de partículas na modalidade;
[060] A FIG. 13 é uma vista explanatória ilustrando uma maneira de formar uma película de material ativo não-seca em uma folha coletora de corrente pelo uso de uma máquina de prensa de rolos de acordo com o método de fabricação da placa de eletrodo positivo na modalidade;
[061] A FIG. 14 é uma imagem SEM das partículas úmidas na modalidade comparativa; e [062] A FIG. 15 é uma imagem SEM parcialmente aumentada das partículas úmidas na FIG. 14.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES EXEMPLIFICATIVAS [063] Explicaremos uma modalidade da presente revelação em detalhes a seguir com referência aos desenhos acompanhantes. A FIG. 1 e uma vista em perspectiva de uma placa de eletrodo positivo (uma placa de eletrodo) 1 de acordo com a presente modalidade. Na explicação a seguir, cada uma entre uma direção longitudinal EH, uma direção de largura FG e uma direção de espessura GH da placa de eletrodo positivo 1 é definida como direções indicadas na FIG. 1. Esta placa de eletrodo positiva 1 é uma placa de eletrodo positivo em forma de tira usada para fabricar uma bateria secundária selada de íons de lítio em forma de paralelepípedo montada em um veículo, tal como um veículo híbrido, um veículo híbrido de conexão e um veículo elétrico, e particularmente, uma placa de eletrodo positivo em forma de tira usada para fabricação de um corpo de eletrodo plano enrolado.
[064] A placa de eletrodo positivo 1 inclui uma folha coletora de corrente 3 feita de uma folha de alumínio em forma de tira estendendo-se na direção longitudinal EH. Uma parte central de uma primeira superfície primária 3a da folha coletora de corrente 3 estendendo-se na direção da largura FH e na direção longitudinal EH é formada com uma primeira camada de material ativo em forma de tira 5. Além disso, em uma região central estendendo-se na direção da largura FH e na direção
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 24/64
18/52 longitudinal EH de uma segunda superfície primária 3b no outro lado da folha coletora de corrente 3 oposta à primeira superfície primária 3a, uma segunda camada de material ativo em forma de tira 6 é formada. Nenhuma primeira camada de material ativo 5 e nenhuma segunda camada de material ativo 6 é disposta na direção da espessura GH em ambas as extremidades na direção da largura FH da placa de eletrodo positivo 1, e, dessa forma, cada uma das extremidades tem uma parte exposta 1 m na qual a folha coletora de corrente 3 é exposta na direção da espessura GH.
[065] Cada uma da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 é configurada com partículas de material ativo 11, partículas condutoras 12 e aglutinante 13. Cada peso das partículas de material ativo 11, das partículas condutoras 12 e do aglutinante 13 é representado em uma razão de 94,5 : 4,0 : 1,5.
[066] Além disso, na presente modalidade, as partículas de material ativo 11 são partículas de material ativo positivas nas quais íons de lítio são inseridos e removidos, especificamente, partículas de óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto como um exemplo de partículas de óxido compósito de metal de transição lítio. Cada uma das partículas de material ativo tem um diâmetro médio de partícula de 6 pm e uma densidade aparente de 1,12 g/cm3 [067] As partículas condutoras 12 são partículas condutoras à base de carbono feitas de material à base de carbono, especificamente, partículas de negro de acetileno (AB). O diâmetro médio de partícula das partículas condutoras 12 é de 0,03 pm, e a densidade aparente é de 0,08 g/cm3 ou menos (na presente modalidade, 0,06 g/cm3). Por conseguinte, uma razão de densidade aparente das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais (na presente modalidade, 1,12 / 0,06 = 18,7). A razão de densidade aparente assim grande (as partículas de material ativo / as
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 25/64
19/52 partículas condutoras), ou, em outras palavras, a densidade aparente pequena das partículas condutoras 12 em relação à densidade aparente das partículas de material ativo 11 alcança redução em uma razão de composição das partículas condutoras 12 necessária para assegurar a condutividade das primeiras camadas de material ativo 5 e das segundas camadas de material ativo 6 (na presente modalidade, 4,0% em peso) e adicionalmente alcança um aumento na razão de composição das partículas de material ativo 11 (na presente modalidade, 94,5% em peso).
[068] Além disso, o aglutinante 13 é poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF).
[069] Cada uma da primeira camada de material ativo 5 supramencionada e da segunda camada de material ativo 6 é, como será explicado abaixo, formada de um agregado de partículas no qual partículas úmidas 21 (vide a FIG. 2) são agregadas. Cada uma das partículas úmidas 21 é de uma forma colunar com um diâmetro D (na presente modalidade, D = 2,0 mm) e uma altura H = 0,5D a 2,0D (na presente modalidade, H = D = 2,0 mm). Além disso, as partículas úmidas 21 são feitas de mistura do tipo argila, que é formada das partículas de material ativo 11, das partículas condutoras 12, do aglutinante 13 e de um meio de dispersão 14. Por conseguinte, a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 11 que são usadas para as partículas úmidas 21 é de 15 ou mais (na presente modalidade, 18.7), e a densidade aparente das partículas condutoras 12 é de 0,08 g/cm3 ou menos (na presente modalidade, 0,06 g/cm3).
[070] O agregado de partículas 22 tem uma tensão cisalhante Pb de 0,3 MPa ou menos (para ser específico, aproximadamente 0,1 MPa) em um ensaio de ductilidade (vide a FIG. 5). Este ensaio de ductilidade é realizado de modo que o agregado de partículas seja retido entre um primeiro recipiente de fundo cilíndrico 51 e um segundo recipiente de fundo cilíndrico 52 e então prensado a uma pressão de 2.0 MPa em uma direção axial do primeiro recipiente 51 e do segundo recipiente 52
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 26/64
20/52 (em uma direção de prensagem BH indicada como uma direção para cima e para baixo na FIG. 5). Sob esta condição prensada, o segundo recipiente 52 é movido para uma direção ortogonal CH (em uma direção para a direita na FIG. 5) perpendicular à direção de prensagem BH. Subsequentemente, a tensão cisalhante Pb (MPa) necessária para deslocar o segundo recipiente 52 na direção ortogonal CH por x = 1,00 mm é medida. A pressão (2,0 MPa) aplicada na direção de prensagem BH acima foi determinada com base na pressão de prensagem submetida ao agregado de partículas 22 por um primeiro rolo 210 e um segundo rolo 220 quando uma película de material ativo não-seca (uma primeira película de material ativo não-seca 5x ou uma segunda película de material ativo não-seca 6x) é formada a partir do agregado de partículas 22 pelo uso de uma máquina de prensa e rolos 200 (vide a FIG. 13), a qual será explicada a seguir.
[071] A FIG. 6 é um gráfico ilustrando uma relação de uma quantidade de deslocamento x (mm) e a tensão cisalhante Pb (MPa) no ensaio de ductilidade. Como fica claro na FIG. 6, o agregado de partículas 22 da presente modalidade tem a tensão cisalhante Pb de aproximadamente 0,1 MPa necessária para deslocar o segundo recipiente 52 pela quantidade de deslocamento x = 1.0 mm na direção ortogonal CH no ensaio de ductilidade.
[072] Por outro lado, um agregado de partículas convencional 922 (daqui em diante, também chamado de agregado de partículas 922 de uma modalidade comparativa) é formado misturando-se simultaneamente as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, e uma dispersão de aglutinante 15 na qual o aglutinante 13 é disperso no meio de dispersão 14 pelo uso de um granulador misturador do tipo agitação. Este agregado de partículas convencional 922 é similarmente sujeito ao ensaio de ductilidade e o resultado do ensaio mostra que a tensão cisalhante Pb de 0,5 MPa é necessária para deslocar o segundo recipiente 52 por x = 1,0 mm na direção ortogonal CH (vide a FIG. 6). Por conseguinte, o agregado
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 27/64
21/52 de partículas 22 da presente modalidade tem a tensão cisalhante Pb no ensaio de ductilidade bem menor do que a do agregado de partículas 922 na modalidade comparativa. O agregado de partículas 22 com esta excelente ductilidade tem menos variação na razão da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas como explicado abaixo, e as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente nas partículas úmidas 21.
[073] A FIG. 3 é uma imagem SEM de uma parte da partícula úmida 21 na presente modalidade. A FIG. 4 é uma imagem SEM parcialmente aumentada da partícula úmida 21 na FIG. 3. Uma linha tracejada A indicada na FIG. 3 representa uma superfície de partícula cilíndrica da partícula úmida 21. Nas FIGS. 3 e 4, as partículas grandes brancas granulares representam as partículas de material ativo 11. O grande número das partículas condutoras 12 existe em um espaço entre as partículas de material ativo adjacentes 11 (nas FIGs. 3 e 4, as partículas condutoras 12 são representadas como partes coloridas de preto).
[074] Na FIG. 4, as partes cinza principalmente envolvendo as partículas de material ativo 11 representam a dispersão de aglutinante 15 na qual o aglutinante 13 é disperso no meio de dispersão 14. As posições onde existe a dispersão de aglutinante 15 são especificadas pelo Cryo FIB-SEM. Especificamente, uma amostra de medição é colocada sob um ambiente de -130oC para observar uma imagem SEM, e esta imagem SEM é comparada com uma imagem SEM da parte da amostra de medição após o meio de dispersão 14 ter sido sublimado a partir da amostra de medição. Assim, a parte onde existe a dispersão de aglutinante 15 antes da sublimação é identificada.
[075] Além disso, a FIG. 14 e a FIG. 15 mostram imagens SEM das partículas úmidas 921 do agregado de partículas 922 na modalidade comparativa que foi fabricado pelo granulador misturador do tipo agitação conforme mencionado acima (a FIG. 14 é indicada com a mesma ampliação que a FIG. 3, e a FIG. 15 é indicada com
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 28/64
22/52 a mesma ampliação que a FIG. 4). Uma linha tracejada B na FIG. 14 indica uma superfície de partículas de uma partícula úmida 921.
[076] Como fica claro a partir da comparação da FIG. 4 e da FIG. 15, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente na partícula úmida 21 da presente modalidade se comparado à partícula úmida 921 da modalidade comparativa.
[077] A partícula úmida 21 da presente modalidade inclui a dispersão de aglutinante 15 envolvendo a partícula de material ativo 11, e assim, uma área de contato da partícula de material ativo 11 e da dispersão de aglutinante 15 torna-se maior do que a partícula úmida 921 da modalidade comparativa. A partícula de material ativo 11 da modalidade comparativa que não é envolvida pela dispersão de aglutinante 15 tem grande atrito com a partícula de material ativo adjacente 11, resultando em dificuldade em se mover dentro da partícula úmida 921. Por outro lado, a partícula de material ativo 11 da presente modalidade é envolvida pela dispersão de aglutinante 15, e, dessa forma, tem menos atrito com a partícula de material ativo adjacente 11, resultando em fácil movimento na partícula úmida 21. Por conseguinte, o agregado de partículas 22 da presente modalidade tem excelente ductilidade se comparado ao agregado de partículas 922 da modalidade comparativa, e assim, confirmou-se que a tensão cisalhante Pb no ensaio de ductilidade mencionado acima foi drasticamente reduzida. Além disso, o grande número de imagens SEM do agregado de partículas 22 da presente modalidade e do agregado de partículas 922 da presente modalidade foi examinado, e confirmou-se que o agregado de partículas 22 da presente modalidade tem menos variação na razão da dispersão de aglutinante 15 incluída na partícula úmida do que o agregado de partículas 922 da modalidade comparativa.
[078] Além disso, a dispersibilidade das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 nas partículas úmidas 21 é avaliada quantitativamente por
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 29/64
23/52 um “ensaio de análise de luminância” além de uma avaliação da imagem SEM supramencionada (vide a FIG. 7). A placa de eletrodo positivo 1 é fabricada a partir do agregado de partículas 22 da presente modalidade por um método de fabricação descrito posteriormente, e então, uma imagem da diferença de cor do material (luminância) em uma superfície da primeira camada de material ativo 5 da placa de eletrodo positivo 1 é analisada.
[079] Especificamente, as partículas de negro de acetileno como as partículas condutoras 12 são bastante baixas em sua taxa de reflexão enquanto as partículas de material ativo 11 incluindo níquel e cobalto possuem alta taxa de reflexão. Por conseguinte, da superfície da primeira camada de material ativo 5 da placa de eletrodo positivo 1, uma parte onde existe o grande número das partículas condutoras 12 (uma parte onde existem menos das partículas de material ativo 11) é baixo na luminância, e uma parte onde existe o grande número das partículas de material ativo 11 (uma parte onde existem menos das partículas condutoras 12) é alta na luminância. Uma imagem fotografada (duzentos e cinquenta mil pixels no número inteiro de pixels) da superfície da primeira camada de material ativo 5 da placa de eletrodo positivo 1 é medida quanto a sua luminância de cada pixel. A FIG. 7 é um gráfico mostrando uma distribuição de frequência da luminância de cada pixel analisado. O agregado de partículas 922 da modalidade comparativa é analisado similarmente quanto a sua imagem.
[080] Como fica claro a partir do gráfico na FIG. 7, a placa de eletrodo positivo 1 incluindo o agregado de partículas 22 da presente modalidade tem menos variação de luminância do que uma placa de eletrodo positivo incluindo o agregado de partículas 922 da modalidade comparativa. Para ser específico, embora a placa de eletrodo positivo incluindo o agregado de partículas 922 da modalidade comparativa tenha a variação de luminância (desvio padrão da luminância) de 5,4, a placa de eletrodo positivo incluindo o agregado de partículas 22 da presente modalidade tem a
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 30/64
24/52 variação de luminância (o desvio padrão da luminância) de 3,0. A partir deste resultado, o agregado de partículas 22 da presente modalidade é concebido para alcançar a dispersão uniforme das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 nas partículas úmidas 21 se comparado ao agregado de partículas 922 da modalidade comparativa.
[081] Como explicado acima, o agregado de partículas 22 da presente modalidade inclui as partículas úmidas 21 formadas da mistura do tipo argila 17 e possui a tensão cisalhante Pb de 0,3 MPa ou menos (na presente modalidade, aproximadamente 0,1 MPa) no ensaio de ductilidade. As partículas úmidas 21 incluídas no agregado de partículas 22 tendo esta ductilidade preferível variam menos em sua razão da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas 21 do que as partículas úmidas 921 do agregado de partículas convencional 922. Além disso, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente nas partículas úmidas 21. Por conseguinte, quando a placa de eletrodo positivo 1 é formada por meio da laminação do agregado de partículas 22 contendo este aspecto e transferindo-o sobre a folha coletora de corrente 3, como explicado em detalhes abaixo, uma película de material ativo não-seca (uma primeira película de material ativo não-seca 5x e um segunda película de material ativo não-seca 6x) formada sobre a folha coletora de corrente 3 e uma camada de material ativo (uma primeira camada de material ativo 5 e uma segunda camada de material ativo 6) formada por secagem da película de material ativo não-seca pode alcançar a prevenção dos defeitos do tipo listra e a dispersão uniforme das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12.
[082] Além disso, na presente modalidade, a razão de densidade aparente das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais (18,7 na presente modalidade), e a densidade aparente das partículas condutoras 12 é de 0,08 g/cm3
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 31/64
25/52 ou menos (na presente modalidade, 0,06 g/cm3). Apesar dos aspectos acima, as partículas úmidas 21 são formadas da mistura do tipo argila 17, e o agregado de partículas 22 tem a tensão cisalhante de 0,3 MPa ou menos (cerca de 0,1 MPa na presente modalidade) no ensaio de ductilidade como mencionado acima, e, portanto, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente nas partículas úmidas 21.
[083] Além disso, o agregado de partículas 22 da presente modalidade é um corpo de agregados das partículas úmidas colunares 21, cada um tendo um diâmetro D e uma altura H que é de 0,5 a 2 vezes em relação ao diâmetro D (a altura H é igual ao diâmetro D na presente modalidade), e, assim, o agregado de partículas 22 tem menos variação no diâmetro de partículas do que as partículas úmidas 921 da modalidade comparativa que é formada pelo granulador misturador do tipo agitação. Cada uma das partículas úmidas 21 tem a altura H que não é muito curta nem muito longa em relação ao diâmetro D, e assim, as partículas úmidas 21 podem ser impedidas de ficarem presas na primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220 quando a película de material ativo não-seca (a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x) estiver prestes a ser formada pela máquina de prensa de rolos 200 descrita abaixo. Como resultado disto, a película de material ativo não-seca (a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x) formada no segundo rolo 220 e a película de material ativo não-seca (a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x) transferida sobre a folha coletora de corrente 3 são prevenidas da ocorrência de defeitos do tipo listra.
[084] Um método de fabricação do agregado de partículas 22 e um método de fabricação da placa de eletrodo positivo 1 usando o agregado de partículas 22 são explicados agora (vide as FIGs. 8 a 13). Na presente modalidade, as primeiras
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 32/64
26/52 camadas de material ativo 5 são formadas continuamente pela realização sucessiva de todas as etapas de “um primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1” a “um primeiro processo de secagem S3”, e as segundas camadas de material ativo 6 são formadas continuamente pela realização sucessiva de todas as etapas de “um segundo processo de fabricação de agregado de partículas S4” a “um segundo processo de secagem S6”.
[085] No “primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1”, o agregado de partículas 22 no qual as partículas úmidas 21 são agregadas é produzido. Na presente modalidade, cada etapa (uma primeira etapa S11, uma segunda etapa S12 e uma terceira etapa S13) do primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1 é sucessivamente executada para produzir continuamente o agregado de partículas 22.
[086] A “primeira etapa S11” (vide a FIG. 9) do primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1 (vide a FIG. 8) é realizada misturando-se as partículas condutoras 12 com a dispersão de aglutinante 15 na qual o aglutinante 13 é disperso no meio de dispersão 14 para obter a primeira mistura 16. Como mencionado acima, na presente modalidade, as partículas condutoras 12 adotam partículas de AB, cada uma tendo um diâmetro médio de partícula de 0,03 pm e uma densidade aparente de 0,08 g/cm3 ou menos (na presente modalidade, 0,06 g/cm3). Além disso, o aglutinante 13 adota PVDF, e o meio de dispersão 14 adota Nmetilpirrolidona (NMP). Adicionalmente, uma razão de peso da partícula condutora 12, do aglutinante 13 e do meio de dispersão 14 é determinada em uma razão de 4,0 : 1,5 : 19,0.
[087] Antes de realizar a primeira etapa S11, o aglutinante 13 é adicionado ao meio de dispersão 14 por um misturador provido de lâminas de agitação e misturado para obter a dispersão de aglutinante viscosa 15 na qual o aglutinante 13 é disperso uniformemente no meio de dispersão 14. Em seguida, as partículas condutoras 12 e
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 33/64
27/52 a dispersão de aglutinante 15 são misturadas por um amassador de eixo duplo 100 (vide a FIG. 11) para obter a primeira mistura 16.
[088] Este amassador de eixo duplo 100 é provido de um cilindro de amassamento 110 e um par de parafusos de amassamento 120 dispostos em paralelo um ao outro no cilindro de amassamento 110 (na FIG. 11, um par dos parafusos de amassamento 120 é disposto em uma direção ortogonal à superfície do papel). O cilindro de amassamento 110 inclui três partes de alimentação de uma primeira parte de alimentação 111, uma segunda parte de alimentação 112, e uma terceira parte de alimentação 113 dispostas nesta ordem a partir de um lado a montante. Dentro da primeira parte de alimentação 111, as partículas condutoras 12 são colocadas por uma certa quantidade por unidade de tempo, e a dispersão de aglutinante 15 é colocada na segunda parte de alimentação 112 por uma certa quantidade por unidade de tempo. Além disso, na terceira parte de alimentação 113, as partículas de material ativo 11 são colocadas por uma certa quantidade por unidade de tempo.
[089] Na primeira etapa S11, as partículas condutoras 12 são alimentadas para o cilindro de amassamento 110 a partir da primeira parte de alimentação 111. As partículas condutoras assim alimentadas 12 são conduzidas através do cilindro de amassamento 110 por um par dos parafusos de amassamento 120 em uma direção de amassamento KH (para a direita na FIG. 11). Subsequentemente, a dispersão de aglutinante 15 é alimentada para o cilindro de amassamento 110 a partir da segunda parte de alimentação 112 a jusante da primeira parte de alimentação 111 (para a direita na FIG. 11). As partículas condutoras 12 e a dispersão de aglutinante 15 são misturadas pelo par dos parafusos de amassamento 120 e movidas dentro do cilindro de amassamento 110 na direção de amassamento KH, de modo que a primeira mistura 16 na qual as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersas uniformemente seja produzida continuamente.
[090] Subsequentemente, a “segunda etapa S12” é realizada para amassar a
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 34/64
28/52 primeira mistura 16 com as partículas de material ativo 11 para produzir a mistura do tipo argila 17. Na presente modalidade, as partículas de material ativo 11 são feitas de partículas de óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto possuindo o diâmetro médio de partícula de pm e a densidade aparente de 1,12 g/cm3 conforme mencionado acima. Por conseguinte, a razão de densidade aparente das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais (1,12 / 0,06 = 18,7 na presente modalidade). Além disso, as partículas de material ativo 11 são preparadas de modo que a razão de peso das partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13, e o meio de dispersão 14 seja definida em uma razão de 94,5 : 4,0 : 1,5 : 19,0.
[091] A segunda etapa S12 também é realizada pelo uso do amassador de eixo duplo 100 mencionado acima. Especificamente, as partículas de material ativo 11 são alimentadas para o cilindro de amassamento 110 a partir da terceira parte de alimentação 113 a jusante (para a direita na FIg. 11) da segunda parte de alimentação 112. As partículas de material ativo 11 assim alimentadas são amassadas com a primeira mistura 16 no cilindro de amassamento 110 pelo par dos parafusos de amassamento 120 e movidas no cilindro de amassamento 110 na direção de amassamento KH. Como resultado disto, a mistura do tipo argila 17 formada das partículas de material ativo 11, das partículas condutoras 12, do aglutinante 13 e do meio de dispersão 14 que são dispersas uniformemente é produzida continuamente.
[092] Subsequentemente, a “terceira etapa S13” é realizada para produzir o agregado de partículas 22 formado das partículas úmidas agregadas 21 a partir da mistura do tipo argila 17 por uma extrusora 150 (vide a FIG. 12). A extrusora 150 é provida de um cilindro de compressão 160, um parafuso de compressão único 170 colocado dentro do cilindro de compressão 160, e lâminas de corte 180 para cortar a mistura do tipo argila 17 que foi comprimida para fora a partir do cilindro de compressão 160. O cilindro de compressão 160 é conectado ao cilindro de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 35/64
29/52 amassamento 110 do amassador de eixo duplo 100 mencionado acima e configurado de modo que a mistura do tipo argila 17 formada no amassador de eixo duplo 100 seja alimentada para o cilindro de compressão 160 da extrusora 150 a partir do cilindro de amassamento 110 do amassador de eixo duplo 100. Além disso, em uma parte de extremidade dianteira 165 (para a direita na FIG. 12) do cilindro de compressão 160, uma pluralidade de furos de compressão 165h para pressionar a mistura do tipo argila 17 para fora (para a direita na FIG. 12) são proporcionados.
[093] Nesta terceira etapa S13, a mistura do tipo argila 17 formada na segunda etapa S12 é movida em uma direção de compressão LH (para a direita na FIG. 12) dentro do cilindro de compressão 160 pelo parafuso de compressão 170, e então pressionado para fora através dos furos de compressão 165h na parte de extremidade dianteira 165 do cilindro de compressão 160. A mistura tipo argila 17 assim pressionada para fora é então cortada pelas lâminas de corte 180. As partículas úmidas de formato colunar 21 são, portanto, granuladas com um diâmetro D (D = 2,0 mm na presente modalidade) e uma altura H que é de 0,5 a 2,0 vezes o diâmetro D (H = D = 2,0 mm na presente modalidade). Por conseguinte, o agregado de partículas 22 no qual as partículas úmidas 21 são agregadas é produzido continuamente.
[094] Subsequentemente, em “um primeiro processo de formação de película não-seca S2” (vide as FIGs. 8 e 13), a primeira película de material ativo não-seca 5x formada do agregado de partículas laminado 22 é formada na folha coletora de corrente 3. Este primeiro processo de formação de película não-seca S2 é realizado pelo uso da máquina de prensa de rolos 200. Esta máquina de prensa de rolos 200 inclui três rolos de um primeiro rolo 210, um segundo rolo 220 disposto em paralelo ao primeiro rolo 210 por meio de uma primeira abertura entre rolos G1, e um terceiro rolo 230 disposto em paralelo ao segundo rolo 220 por meio de uma segunda abertura entre rolos G2. Cada um do primeiro rolo 210, do segundo rolo 220 e do terceiro rolo 230 é conectado a um motor (não ilustrado) para girar e acionar o motor. Além disso,
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 36/64
30/52 a máquina de prensa de rolos 200 inclui uma parte de alimentação de agregados 240 acima da primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220 para alimentar o agregado de partículas 22 formado das partículas úmidas 21 para a primeira abertura entre rolos G1.
[095] O primeiro processo de formação de película não-seca S2 é realizado sucessivamente a partir do primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1. A saber, a extrusora 150 e a máquina de prensa de rolos 200 são dispostas de modo que o agregado de partículas 22 formado pela extrusora 150 seja colocado na parte de alimentação de agregados 240 da máquina de prensa de rolos 200.
[096] Ao realizar o primeiro processo de formação de película não-seca S2, cada um do primeiro rolo 210, do segundo rolo 220 e do terceiro rolo 230 é girado nas respectivas direções de rotação conforme indicado na FIG. 13. Para ser específico, o primeiro rolo 210 e o terceiro rolo 230 são girados na mesma direção de rotação (em uma direção no sentido horário na presente modalidade), e o segundo rolo 220 é girado em uma direção oposta à do primeiro rolo 210 e à do terceiro rolo 230 (em uma direção no sentido anti-horário na presente modalidade). Adicionalmente, uma velocidade circunferencial Vb do segundo rolo 220 é mais rápida do que uma velocidade circunferencial Va do primeiro rolo 210, e uma velocidade circunferencial Vc do terceiro rolo 230 é ainda mais rápida do que a velocidade circunferencial Vb do segundo rolo 220 (Va < Vb < Vc).
[097] Em “uma primeira etapa de formação de película S21” do primeiro processo de formação de película não-seca S2, o agregado de partículas 22 é forçado a passar através da primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220 para laminação, de modo que a primeira película de material ativo não-seca 5x seja formada no segundo rolo 220. Especificamente, o agregado de partículas 22 é colocado na parte de alimentação de agregados 240 da máquina de prensa de rolos 200 a partir da extrusora 150, e então, este agregado de partículas 22
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 37/64
31/52 é alimentado para a primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220, laminado pelo primeiro rolo 210 e pelo segundo rolo 220, pressionado para baixo na FIG. 13 como a película de material ativo não-seca do tipo filme 5x, e, desse modo, formada no segundo rolo 220. Esta película de material ativo não-seca 5x no segundo rolo 220 é conduzida ao terceiro rolo 230.
[098] Subsequentemente, em “uma primeira etapa de transferência S22” do primeiro processo de formação de película não-seca S2, a folha coletora de corrente 3 é forçada a passar a através da segunda abertura entre rolos G2 entre o segundo rolo 220 e o terceiro rolo 230, e a primeira película de material ativo não-seca 5x no segundo rolo 220 é transferida para esta folha coletora de corrente 3. Para ser mais específico a folha coletora de corrente 3 que foi retirada de um rolo de alimentação (não ilustrado) é envolvida em torno do terceiro rolo 230 de modo que a folha coletora de corrente 3 seja conduzida pelo terceiro rolo 230. A folha coletora de corrente 3 foi conduzida pelo terceiro rolo 230 e entra em contato com a primeira película de material ativo não-seca 5x colocada no segundo rolo 220 entre o segundo rolo 220 e o terceiro rolo 230. Assim, a primeira película de material ativo não-seca 5x é transferida para uma primeira superfície primária 3a da folha coletora de corrente 3 entre o segundo rolo 220 e o terceiro rolo 230, de modo que a primeira película de material ativo nãoseca 5x seja formada continuamente na superfície primária 3a da folha coletora de corrente 3. Aqui, uma placa de eletrodo positivo contendo a primeira película de material ativo não-seca 5x transferida sobre a folha coletora de corrente 3 também é chamada de placa de eletrodo positivo revestida de um lado não-seca 1x.
[099] Subsequentemente, em “um primeiro processo de secagem S3”, a primeira película de material ativo não-seca 5x na folha coletora de corrente 3 é seca para formar a primeira camada de material ativo 5. Especificamente, a placa de eletrodo positivo revestida de um lado não-seca 1x é conduzida para uma unidade de secagem (não ilustrada) e ar quente é soprado sobre a primeira película de material
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 38/64
32/52 ativo não-seca 5x da placa de eletrodo positivo revestida de um lado não-seca 1x de modo que o meio de dispersão 14 remanescente na primeira película de material ativo não-seca 5x seja evaporado, e assim, a primeira camada de material ativo 5 seja produzida. Aqui, a placa de eletrodo positivo contendo a primeira camada de material ativo 5 na folha coletora de corrente 3 é chamada de placa de eletrodo positivo revestida de um lado 1y.
[0100] Por outro lado, em “um segundo processo de fabricação de agregado de partículas S4”, “uma primeira etapa S4”, “uma segunda etapa S42” e “uma terceira etapa S43 são realizadas sucessivamente (vide a FIG. 10) de maneira similar ao processo de fabricação de agregado de partículas S1 para produzir continuamente as partículas úmidas 22 no qual as partículas úmidas 21 são agregadas. Especificamente, na primeira etapa S41, as partículas condutoras 12 e a dispersão de aglutinante 15 na qual o aglutinante 13 é disperso no meio de dispersão 14 são misturadas para obter a primeira mistura 16 pelo amassador de eixo duplo proporcionado separadamente 100 mencionado acima. Subsequentemente, como a segunda etapa S42, as partículas de material ativo 11 são adicionadas e amassadas junto à primeira mistura 16 neste amassador de eixo duplo 100 para obter a mistura do tipo argila 17. Na terceira etapa S43, a extrusora disposta separadamente 150 mencionada acima é usada para formar o agregado de partículas 22 formado das partículas úmidas agregadas 21 a partir da mistura do tipo argila 17.
[0101] Subsequentemente, em “um segundo processo de formação de película não-seca S5”, “uma segunda etapa de formação de película S51” e “uma segunda etapa de transferência S52” são realizadas sucessivamente de maneira similar ao primeiro processo de formação de película não-seca S2 para produzir a segunda película de material ativo não-seca 6x que é formada por laminação do agregado de partículas 22 em outra superfície da folha coletora de corrente 3. Especificamente, a máquina de prensa de rolos 200 disposta separadamente
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 39/64
33/52 mencionada acima é usada para formar a segunda película de material ativo não-seca 6x no segundo rolo 220 a partir do agregado de partículas 22 na segunda etapa de formação de película S51. Subsequentemente, na segunda etapa de transferência S52, a segunda película de material ativo não-seca 6x no segundo rolo 220 é transferida para uma segunda superfície primária 3b da folha coletora de corrente 3 da placa de eletrodo positivo revestida de um lado 1y que foi conduzida pelo terceiro rolo 230. Assim, uma placa de eletrodo positiva revestida de ambos os lados seca de um lado 1z é formada com a primeira camada de material ativo seca 5 na primeira superfície primária 3a da folha coletora de corrente 3 e com a segunda película nãoseca de material ativo não-seco 6x na segunda superfície primária 3b da folha coletora de corrente 3.
[0102] Subsequentemente, em “um segundo processo de secagem S6”, a segunda película de material ativo não-seca 6x na folha coletora de corrente 3 é seca de maneira similar ao primeiro processo de secagem S3 mencionado acima para produzir a segunda camada de material ativo 6. Para ser específico, a placa de eletrodo positivo revestida de ambos lados e seca de um lado 1z é conduzida para uma unidade de secagem (não ilustrada), e ar quente é soprado à segunda película de material ativo não-seca 6x da placa de eletrodo positivo revestida de ambos os lados e seca de um lado 1z para formar a segunda camada de material ativo 6. Finalmente, uma placa de eletrodo positivo (uma placa de eletrodo positivo préprensagem 1w) contendo a folha coletora de corrente 3, a primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6 (uma placa de eletrodo positivo préprensagem 1w) é produzida.
[0103] Subsequentemente, em “um processo de prensagem S7”, a placa de eletrodo positivo pré-prensagem 1w mencionada acima é prensada por um dispositivo de prensagem por rolos (não ilustrado) de modo que a densidade de cada um do primeiro material de camada ativa 5 e da segunda camada de material ativo 6 seja
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 40/64
34/52 aumentada. A placa de eletrodo positivo 1 ilustrada na FIG. 1, dessa forma é completada.
(Exemplos e Exemplos Comparativos) [0104] A seguir, serão explicados resultados de um teste para verificar os efeitos da presente revelação. Um exemplo 4 adota uma placa de eletrodo positivo 1 fabricada de maneira similar à presente modalidade pelo uso de partículas de material ativo 11 similares (partículas de óxido de LiNiCoMn) e partículas condutoras similares 12 (partículas AB) com a presente modalidade para formar um agregado de partículas 22 a ser usado para a placa de eletrodo positivo 1. Especificamente, como ilustrado na Tabela 1, cada uma das partículas de material ativo 11 com uma densidade aparente de 1,12 g/cm3 e das partículas condutoras 12 com uma densidade aparente de 0,06 g/cm3 é adotada no exemplo 4 no qual a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é determinada em uma razão de 1,12 / 0,06 = 18,7.
[0105] A primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6 deste exemplo 4 incluem as partículas de material ativo 11 de 94,5% em peso, as partículas condutoras 12 de 4,0% em peso e o aglutinante 13 de 1,5% em peso. As partículas de material ativo 11, assim, correspondem a uma razão de composição grande, e, por conseguinte, uma bateria incluindo esta placa de eletrodo positivo 1 tem densidade de energia suficientemente alta (Wh / kg) que é indicada com “Excelente” na Tabela 1.
Tabela 1
Razão de Densida de Aparente Densida de Aparente das Partícula s de Material Ativo (g/cm3) Densidad e Aparente das Partículas Condutor as (g/cm3) Estado da Camada de Material Ativo Densida de de Energia
Defeito s do tipo ponto Dispersibilida de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 41/64
35/52
Ex. Comparativ o 1 6,4 1,59 0,25 Ruim Razoável Razoáve l
Ex. Comparativ o 2 7,5 1,12 0,15 Ruim Razoável Boa
Ex. Comparativ o 3 10,6 1,59 0,15 Ruim Razoável Boa
Ex. Comparativ o 4 18,7 1,12 0,06 Ruim Ruim Excelent e
Ex. Comparativ o 5 26,5 1,59 0,06 Ruim Ruim Excelent e
Exemplo 1 6,4 1,59 0,25 Bom Boa Razoáve l
Exemplo 2 7,5 1,12 0,15 Bom Boa Boa
Exemplo 3 10,6 1,59 0,15 Bom Boa Boa
Exemplo 4 18,7 1,12 0,06 Bom Boa Excelent e
Exemplo 5 26,5 1,59 0,06 Bom Boa Excelent e
[0106] Um exemplo 5 adota as partículas de material ativo 11 tendo uma densidade de energia diferente da presente modalidade (a densidade de energia de 1,59 g/cm3) e tendo o componente similar com a presente modalidade diferente das partículas de material ativo 1 para formar o agregado de partículas 22, e a placa de eletrodo positivo 1 do exemplo 5 é fabricada pelo método similar à presente modalidade. A razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) neste exemplo 5 é, dessa forma, definida em uma razão de 1,59 / 0,06 = 26,5. Além disso, na placa de eletrodo positivo 1 do exemplo 5, de maneira similar à placa de eletrodo positivo 1 do exemplo 4, cada uma da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 inclui as partículas de material ativo 11 de 94,5% em peso e as partículas condutoras 12 de 4,0% em peso. Por conseguinte, de forma similar ao exemplo 4, uma bateria adotando
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 42/64
36/52 esta placa de eletrodo positivo 1 tem densidade de energia suficientemente alta (Wh / kg), como indicado com “Excelente” na Tabela 1.
[0107] Um exemplo 1 adota as partículas de material ativo 11 com a densidade aparente de 1,59 g/cm3 e as partículas condutoras 12 com a densidade aparente de 0,25 g/cm3 para formar o agregado de partículas 22, e a placa de eletrodo positiva 1 é formada deste agregado de partículas 22. A razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) neste Exemplo 1 são, dessa forma, definidas em uma razão de 1,59 / 0,25 = 6,4.
[0108] Entretanto, confirmou-se que o aumento na densidade aparente das partículas condutoras 12 em relação à densidade aparente das partículas de material ativo 11, a saber, a redução na relação de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) reduz a condutividade da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6. Por conseguinte, no exemplo 1, a razão de composição das partículas condutoras 12 é aumentada e 4,0% em peso para 9,0% em peso, e, em vez disso, a razão de composição das partículas de material ativo 11 é reduzida de 94,5% em peso para 89,5% em peso de modo que a condutividade da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 se torne similar à condutividade da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 dos exemplos 4 e 5.
[0109] Esta redução na razão de composição das partículas de material ativo 11 na primeira camada de material ativo 5 e na segunda camada de material ativo 6 resulta na redução da densidade de energia (Wh / kg) da bateria incluindo a placa de eletrodo positivo 1, conforme indicado como “Razoável” na Tabela 1, que é menor do que a densidade de energia da bateria utilizando a placa de eletrodo positivo 1 nos exemplos 4 e 5.
[0110] Um exemplo 2 adota as partículas de material ativo 11 com a densidade aparente de 1,12 g/cm3 e as partículas condutoras 12 com a densidade
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 43/64
37/52 aparente de 0,15 g/cm3 para formar o agregado de partículas 22, e a placa de eletrodo positiva 1 é formada deste agregado de partículas 22. A razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) no exemplo 2 são, dessa forma, definidas em uma razão de 1,12 / 0,15 = 7,5.
[0111] Neste exemplo 2, a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é menor do que a dos exemplos 4 e 5, e consequentemente, a razão de composição das partículas condutoras 12 é aumentada de 4,0% e peso para 6,0% em peso e a razão de composição das partículas de material ativo 11, é, em vez disso, reduzida de94,5% para 92,5% em peso de modo que a condutividade da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 no exemplo 2 se torne similar à da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 nos exemplos 4 e 5.
[0112] Neste exemplo 2, a razão de composição das partículas de material ativo 11 na primeira camada de material ativo 5 e na segunda camada de material ativo 6 é aumentada mais do que no exemplo 1, mas menos do que nos exemplos 4 e 5. A saber, a densidade de energia (Wh / kg) da bateria utilizando a placa de eletrodo positivo 1 no exemplo 2 é maior do que a densidade de energia da bateria utilizando a placa de eletrodo positivo 1 no exemplo 1, como indicado por “Razoável” na Tabela 1, mas é menor do que a densidade de energia da bateria utilizando a placa de eletrodo positivo 1 nos exemplos 4 e 5.
[0113] Um exemplo 3 adota as partículas de material ativo 11 com a densidade aparente de 1,59 g/cm3 e as partículas condutoras 12 com a densidade aparente de 0,15 g/cm3 para formar o agregado de partículas 22, e a placa de eletrodo positiva 1 é formada com este agregado de partículas 22. A razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) neste exemplo 3 é definida em uma razão de 1,59 / 0,15 = 10,6.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 44/64
38/52 [0114] A razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) neste exemplo 3 é menor do que a razão de densidade aparente dos exemplos 4 e 5, e consequentemente, a razão de composição das partículas condutoras 12 é aumentada de 4,0% e peso para 5,5% em peso e a razão de composição das partículas de material ativo 11 é, em vez disso, reduzida de 94,5% para 93,0% no exemplo 3 de modo que a condutividade da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 se torne similar à da primeira camada de material ativo 5 e da segunda camada de material ativo 6 nos exemplos 4 e 5.
[0115] No exemplo 3, a razão de composição das partículas de material ativo 11 na primeira camada de material ativo 5 e na segunda camada de material ativo 6 é maior do que nos exemplos 1 e 2, mas menor do que nos exemplos 4 e 5. Por conseguinte, a densidade de energia (Wh / kg) da bateria utilizando esta placa de eletrodo positivo 1 é, conforme indicado como “Boa” na Tabela 1, maior do que a densidade de energia da bateria utilizando a placa de eletrodo 1 dos exemplos 1 e 2, mas menor do que a densidade de energia da bateria utilizando a placa de eletrodo 1 nos exemplos 4 e 5.
[0116] Como ilustrado na Tabela 1, os exemplos comparativos de 1 a 5 são preparados com partículas de material ativo 11 e partículas condutoras 12 que são similares às dos exemplos de 1 a 5. Nos exemplos comparativos de 1 a 5, um granulador misturador do tipo agitação capaz de misturar e granular material é usado para misturar simultaneamente as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, e a dispersão de aglutinante 15 na qual o aglutinante 13 é disperso no meio de dispersão 14 e granulado, de modo que o agregado de partículas 92 formado das partículas úmidas 921 seja obtido. Este agregado de partículas 922 é então usado para produzir a placa de eletrodo positivo de maneira similar à presente modalidade.
[0117] Aqui, a densidade de energia das baterias formadas da placa de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 45/64
39/52 eletrodo positivo em cada um dos exemplos comparativos de 1 a 5 é teoricamente igual à densidade de energia das respectivas baterias adotando as placas de eletrodo positivo 1 nos exemplos correspondentes de 1 a 5, e, portanto, a avaliação teórica da densidade de energia dos exemplos comparativos é realizada de maneira similar aos exemplos de 1 a 5. Nos exemplos comparativos de 1 a 5, entretanto, a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo são dificilmente formadas com boa dispersibilidade das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12, como será mencionado posteriormente. Por conseguinte, a densidade de energia real da bateria adotando a placa de eletrodo positivo nos exemplos comparativos de 1 a 5 é menor do que a densidade de energia real da bateria adotando o eletrodo positivo 1 dos exemplos correspondentes de 1 a 5.
[0118] Subsequentemente, o estado de cada camada de material ativo (as primeiras camadas de material ativo e as segundas camadas de material ativo) das respectivas placas de eletrodo positivo nos exemplos de 1 a 5 e nos exemplos comparativos de 1 a 5 é avaliado. Para ser específico, a existência de defeitos do tipo ponto nas primeiras camadas de material ativo e nas segundas camadas de material ativo é inspecionada visualmente. Aqui, esses “defeitos do tipo ponto” são defeitos que ocorrem quando os agregados de partículas possuem uma grande faixa de variação na razão de composição da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas e assim, os defeitos do tipo ponto são diferentes em sua forma e no mecanismo de formação em relação aos “defeitos do tipo listra” mencionados acima (defeitos que ocorrem quando uma faixa da variação de tamanho de partícula das partículas úmidas é grande). Além disso, a dispersibilidade das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 tanto nas primeiras camadas de material ativo quanto nas segundas camadas de material ativo é determinada pelo ensaio de análise de luminância mencionado acima. Os resultados do ensaio mostram que as primeiras camadas de material ativo e as segundas camadas de material ativo das placas de
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 46/64
40/52 eletrodo positivas nos exemplos comparativos de 1 a 5 são confirmadas por gerarem os defeitos do tipo ponto conforme indicado com “Ruim” na Tabela 1. Além disso, nas primeiras camadas de material ativo e nas segundas camadas de material ativo das placas de eletrodo positivo nos exemplos comparativos de 1 a 3, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 não são dispersas uniformemente conforme indicado com “Razoável” na Tabela 1. Além disso, as primeiras camadas de material ativo e as segundas camadas de material ativo das placas de eletrodo positivo nos exemplos comparativos 4 e 5 resulta na dispersibilidade desfavorável das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12, como indicado por “Ruim” na Tabela 1 comparado aos exemplos comparativos de 1 a 3.
[0119] Por outro lado, as primeiras camadas de material ativo 5 e as segundas camadas de material ativo 6 das placas de eletrodo positivo 1 nos exemplos de 1 a 5 não possuem defeitos do tipo ponto conforme indicado como “Satisfatório” na Tabela 1. Adicionalmente, nas primeiras camadas de material ativo 5 e nas segundas camadas de material ativo 6 das placas de eletrodo positivo 1 nos exemplos comparativos de 1 a 5, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente conforme indicado com “Bom” na Tabela 1.
[0120] Razões que levam aos resultados acima são consideradas como se segue. Os agregados de partículas 922 de acordo com os exemplos comparativos de 1 a 5 possuem uma grande faixa de variação na razão de composição da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas 921. A partícula úmida 921 incluindo uma grande quantidade da dispersão de aglutinante 15 é difícil de ser transferida para a folha coletora de corrente 3 a partir do segundo rolo 220 da máquina de prensa de rolos 200, e esta falha de transferência da partícula úmida 921 na folha coletora de corrente 3 causa os defeitos do tipo ponto na primeira película de material ativo nãoseca e na segunda película de material ativo não-seca. Por conseguinte, a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo, que são formadas
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 47/64
41/52 pela secagem da primeira película de material ativo não-seca e da segunda película de material ativo não-seca, respectivamente, também são consideradas como causadoras dos defeitos do tipo ponto.
[0121] Além disso, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 dificilmente são dispersas uniformemente no granulador misturador do tipo agitação, e, dessa forma, nos exemplos comparativos de 1 a 5, as partículas úmidas 921 são formadas pelas partículas de material ativo 11 e pelas partículas condutoras 12 que não são dispersas uniformemente nas partículas úmidas 921. Especialmente quando a razão de densidade aparente (a partícula de material ativo / a partícula condutora) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 é de 15 ou mais, e quando a densidade aparente das partículas condutoras 12 é de 0,08 g/cm3 ou menos, as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são difíceis de serem dispersas uniformemente. Portanto, nos exemplos comparativos 4 e 5, as partículas úmidas 921 são prováveis de serem formadas das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 que são dispersas de maneira menos uniforme nas partículas úmidas 921 mais do que nos exemplos comparativos de 1 a 3.
[0122] Quando cada uma das partículas úmidas 921 nos exemplos comparativos de 1 a 5 é laminada para formar a primeira película de material ativo não-seca e a segunda película de material ativo não-seca, a primeira película de material ativo não-seca e a segunda película de material ativo não-seca acabam por serem aquelas em que as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 não são dispersas uniformemente. Especialmente nos exemplos comparativos 4 e 5, a primeira película de material ativo não-seca e a segunda película de material ativo não-seca são formadas das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 que não são dispersas uniformemente. Como resultado disso, a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo, que são respectivamente
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 48/64
42/52 formadas pela secagem da primeira película de material ativo não-seca e da segunda película de material ativo não-seca, também se tornam a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo nas quais as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 não são dispersas uniformemente. Especialmente nos exemplos comparativos 4 e 5, a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo são consideradas como sendo formadas das partículas de material ativo dispersas não-uniformemente 11 e das partículas condutoras dispersas não-uniformemente 12.
[0123] Inversamente, os agregados de partículas 22 nos exemplos de 1 a 5 possuem menos variação na razão de composição da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas 21. Por conseguinte, a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x dificilmente geram os defeitos do tipo ponto. Por conseguinte, a primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo, que são formadas pela secagem da primeira película de material ativo não-seca e da segunda película de material ativo não-seca, respectivamente, também são consideradas como causadoras dos defeitos do tipo ponto.
[0124] Nos exemplos de 1 a 5, cada um do primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1 e do segundo processo de fabricação de agregado de partículas S4 incluindo as primeiras etapas S11 e S41, as segundas etapas S12 e S42 e as terceiras etapas S13 e S43 mencionadas acima é realizado para formar o agregado de partículas 22, e, desse modo, as partículas úmidas 21 são formadas com dispersão uniforme das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12, independentemente de um valor da razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12, e independentemente de um valor da densidade aparente das partículas condutoras 12.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 49/64
43/52 [0125] Portanto, a formação da primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x por laminação das partículas úmidas 21 dos exemplos de 1 a 5 pode resultar na obtenção da primeira película de material ativo não-seca 5x e da segunda película de material ativo não-seca 6x nas quais as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente. Adicionalmente, a primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6, cada uma das quais é formada pela respectiva secagem da primeira película de material ativo não-seca 5x e da segunda película de material ativo não-seca 6x, também podem ser formadas como a primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6 nas quais as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente.
[0126] As placas de eletrodo positivo 1 dos exemplos de 1 a 5 são favoráveis, uma vez que nenhuma das primeiras camadas de material ativo 5 e das segundas camadas de material 6 possui quaisquer defeitos do tipo ponto e as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente, mas essas placas de eletrodo positivo 1 possuem diferenças em sua densidade de energia (Wg / kg) nas baterias quando as baterias são produzidas por essas placas de eletrodo positivo 1. Especificamente, nas placas de eletrodo positivo 1 dos exemplos de 1 a 3 em cada uma das quais a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 é menor do que 15, a densidade de energia da bateria produzida é baixa. Especialmente na placa de eletrodo positivo 1 do exemplo 1, na qual a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é menor do que 7, a densidade de energia da bateria é consideravelmente baixa. Por conseguinte, é preferível dispor a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 como 15 ou mais, como dispostas nos exemplos 4 e 5.
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 50/64
44/52 [0127] Como explicado em detalhes acima, no método de fabricação do agregado de partículas 22, as partículas condutoras 12 e a dispersão de aglutinante 15 são primeiramente misturadas nas primeiras etapas S11 e S41 para obter a primeira mistura 16. Por outro lado, quando as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 possuindo densidade aparente diferente umas das outras precisarem ser misturadas simultaneamente com a dispersão de aglutinante viscosa 15 incluindo o aglutinante 13 disperso no meio de dispersão 14, pode haver dificuldade na dispersão uniforme das partículas de material ativo 11, das partículas condutoras 12, do aglutinante 13 e do meio de dispersão 14. Para lidar com isto, quando somente as partículas condutoras 12 forem misturadas com a dispersão de aglutinante viscosa 15, exceto as partículas de material ativo 11 em primeiro lugar, as partículas condutoras 12 podem ser dispersas uniformemente na dispersão de aglutinante 15. Por conseguinte, a primeira mistura 16 na qual as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são uniformemente dispersos pode ser obtida nas primeiras etapas S11 e S41.
[0128] Nas segundas etapas subsequentes S12 e S42, a primeira mistura 16 é amassada com as partículas de material ativo 11 para obter a mistura do tipo argila
17. A primeira mistura 16, assim, é formada antecipadamente nas primeiras etapas S11 e S41, e então esta primeira mistura 16 e as partículas de material ativo 11 são amassadas, obtendo assim a dispersão uniforme das partículas de material ativo 11, das partículas condutoras 12, do aglutinante 13 e do meio de dispersão 14. Por conseguinte, nestas etapas S12 e S42, a mistura do tipo argila 17 na qual as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersos uniformemente pode ser obtida.
[0129] Em seguida, nas terceiras etapas S13 e S43, o agregado de partículas 22 no qual as partículas úmidas 21 são agregadas pode ser produzido a partir da mistura do tipo argila 17. A mistura do tipo argila 17 inclui as partículas de material
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 51/64
45/52 ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 que são dispersos uniformemente, e, portanto, as partículas úmidas 21 também incluem as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 que são dispersos uniformemente. De acordo com o método de fabricação acima, portanto, o agregado de partículas 22 formado das partículas úmidas agregadas 21 pode ser fabricado de modo que as partículas úmidas 22 tenham menos variação em uma razão de composição da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas 21 e que as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 sejam dispersas uniformemente nas partículas úmidas 21.
[0130] Além disso, no método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, as partículas condutoras 12 e a dispersão de aglutinante 15 são primeiramente misturadas nas primeiras etapas S11 e S41 para obter a primeira mistura 16 na qual as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersos uniformemente, e então a primeira mistura 16 e as partículas de material ativo 11 são amassadas nas segundas etapas S12 e S42 como explicado acima. Por conseguinte, as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersos uniformemente, mesmo se a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) das partículas de material ativo 11 para as partículas condutoras 12 for grande, ou mesmo se a densidade aparente das partículas condutoras 12 for pequena. Isto resulta na obtenção da mistura do tipo argila 17 na qual as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersas uniformemente, independentemente da razão de densidade aparente grande (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) ou independentemente da densidade aparente pequena das partículas condutoras 12. Em seguida, o agregado de partículas 22 formado das partículas úmidas 21 no qual as partículas de material ativo 11, as partículas condutoras 12, o
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 52/64
46/52 aglutinante 13 e o meio de dispersão 14 são dispersos uniformemente pode ser obtido a partir desta mistura do tipo argila 17 nas terceiras etapas S13 e S43. De acordo com o método de fabricação da presente modalidade, mesmo se a razão de densidade aparente (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) for de 15 ou mais e a densidade aparente das partículas condutoras 12 for de 0,08 g/cm3 ou menos, o agregado de partículas 22 pode ser produzido pela montagem das partículas úmidas 21 na qual as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente.
[0131] No método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, a mistura do tipo argila 17 é pressionada para fora a partir do furo de extrusão 165h da extrusora 150 e então cortada para granular as partículas úmidas colunares 21 nas terceiras etapas S13 e S43. Por conseguinte, as partículas úmidas 21 assim formadas possuem menos variação de tamanho de partícula se comparado às partículas úmidas 921 formadas pelo granulador misturador do tipo agitação na modalidade comparativa. Assim, quando a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x são formadas pela máquina de prensa de rolos 200, as partículas úmidas 21 são impedidas de ficarem presas na primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220, prevenindo dessa forma a ocorrência dos defeitos do tipo listra na primeira película de material ativo não-seca 5x e na segunda película de material ativo não-seca 6x formada no segundo rolo 220 e dos defeitos tipo listra a primeira película de material ativo não-seca 5x e na segunda película de material ativo não-seca 6x transferida para a folha coletora de corrente 3. A primeira camada de material ativo e a segunda camada de material ativo da placa de eletrodo positivo de acordo com cada um dos exemplos comparativos de 1 a 5 mencionados acima possuem os defeitos do tipo listra além dos defeitos do tipo ponto. Isso se deve ao fato de que uma faixa de variação do tamanho de partícula das partículas úmidas 921 é grande. Por outro lado,
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 53/64
47/52 na primeira camada de material ativo 5 e na segunda camada de material ativo 6 da placa de eletrodo positivo 1 de cada um dos exemplos 1 a 5, previne-se a ocorrência não somente dos defeitos do tipo ponto, mas também dos defeitos do tipo listra.
[0132] No método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, as partículas úmidas 21 são granuladas em partículas colunares, cada uma tendo um diâmetro D e uma altura H de 0,5 a 2,0 vezes o diâmetro D (H = D na presente modalidade). As partículas úmidas 21 assim formadas possuem menos variação de tamanho de partícula do que as partículas úmidas 921 formadas pelo uso do granulador misturador do tipo agitação na modalidade comparativa. Além disso, cada uma das partículas úmidas 21 tem a altura H que não é muito curta nem muito longa em relação ao diâmetro D, ajudando assim a impedir que as partículas úmidas 21 fiquem presas na primeira abertura entre rolos G1 entre o primeiro rolo 210 e o segundo rolo 220 quando a película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x forem formadas pela máquina de prensa de rolos 200. Como resultado disto, a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x formadas no segundo rolo 220 e a película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x transferidas sobre a folha coletora de corrente 3 podem evitar a ocorrência de defeitos do tipo listra.
[0133] No método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, a primeira etapa S11 e a segunda etapa S12 são realizadas sucessivamente e a primeira etapa S41 e a segunda etapa S42 são realizadas sucessivamente para produzir continuamente a mistura do tipo argila 17, produzindo assim a mistura do tipo argila 17 com alta eficiência.
[0134] No método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, as partículas condutoras 12 e a dispersão de aglutinante 15 são misturadas pelo amassador de eixo duplo 100 para formar a primeira mistura 16
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 54/64
48/52 nas primeiras etapas S11 e S41, de modo que a primeira mistura 6 seja formada de maneira simples e contínua. Além disso, nas segundas etapas S12 e S42, as partículas de material ativo 11 são adicionadas à primeira mistura 16 neste amassador de eixo duplo 100 e amassadas para produzir a mistura do tipo argila 17. Consequentemente, as primeiras etapas S11 e S41 prosseguem para as segundas etapas S12 e S42, respectivamente, e a mistura do tipo argila 17 pode ser formada de maneira simples e contínua.
[0135] No método de fabricação do agregado de partículas 22 de acordo com a presente modalidade, as segundas etapas S12 e S42 prosseguem para as terceiras etapas S13 e S43, respectivamente. Por conseguinte, a primeira etapa S11, a segunda etapa S12 e a terceira etapa S13 podem ser realizadas sucessivamente, e a primeira etapa S41, a segunda etapa S42 e a terceira etapa S43 podem ser realizadas sucessivamente, dessa forma produzindo continuamente o agregado de partículas 22.
[0136] Além disso, as primeiras etapas S11 e S41, as segundas etapas S12 e S42 e as terceiras etapas S13 e S43 são sucessivamente realizadas pelo uso do amassador de eixo duplo 100 e da extrusora 150 colocada a jusante do amassador de eixo duplo 100, respectivamente. Assim, o agregado de partículas 22 pode ser produzido de maneira simples e contínua.
[0137] No método de fabricação da placa de eletrodo positivo1 de acordo com a presente modalidade, o agregado de partículas 22 é formado pelo método de fabricação mencionado acima do agregado de partículas 22 no primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1 e no segundo processo de fabricação de agregado de partículas S4. O agregado de partículas 22 assim formado é formado das partículas úmidas 21 tendo uma pequena faixa de variação na razão de composição da dispersão de aglutinante 15 incluída nas partículas úmidas 21 e alcançando a dispersão uniforme das partículas de material ativo 11 e das partículas condutoras 12 dentro das partículas úmidas 21. Por conseguinte, o primeiro processo
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 55/64
49/52 de formação de película de material ativo não-seca S2 e o segundo processo de formação de película de material ativo não-seca S5 podem proporcionar a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x as quais não são gerados defeitos do tipo ponto e as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente. Adicionalmente, o primeiro processo de secagem S3 e o segundo processo de secagem S6 podem fornecer a primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6 nas quais não ocorre nenhum defeito do tipo ponto, e as partículas de material ativo 11 e as partículas condutoras 12 são dispersas uniformemente.
[0138] No método de fabricação da placa de eletrodo positivo 1 de acordo com a presente modalidade, o primeiro processo de fabricação de agregado de partículas S1, o primeiro processo de formação de película de material ativo não-seca S2 e o terceiro processo de secagem S3 são realizados sucessivamente para formar continuamente as primeiras camadas de material ativo 5, e o segundo processo de fabricação de agregado de partículas S4, o segundo processo de formação de película não-seca S5 e o segundo processo de secagem S6 são realizados sucessivamente para formar continuamente as segundas camadas de material ativo 6. Assim, a placa de eletrodo positivo 1 pode ser produzida de maneira eficiente.
[0139] No método de fabricação da placa de eletrodo positivo 1 de acordo com a presente modalidade, o primeiro processo de formação de película não-seca S2 inclui a primeira etapa de formação de película S21 e a primeira etapa de transferência S22, e o segundo processo de formação de película não-seca S5 inclui a segunda etapa de formação de película S51 e a segunda etapa de transferência S52. Através da execução dessas etapas, a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x são formadas na folha coletora de corrente 3. Por conseguinte, a primeira película de material ativo não-seca 5x e a segunda película de material ativo não-seca 6x podem ser facilmente formadas na
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 56/64
50/52 folha coletora de corrente 3, e além disso, a placa de eletrodo positivo revestida de um lado não-seca 1x contendo a primeira película de material ativo não-seca 5x na folha coletora de corrente 3 ou a placa de eletrodo positivo revestida em ambos os lados e revestida de um lado 1z contendo a segunda película de material ativo nãoseca 6x na folha coletora de corrente 3 podem ser produzidas continuamente.
[0140] Embora a modalidade presentemente preferida da presente revelação tenha sido ilustrada e descrita acima, deve-se compreender que a presente revelação não se limita à modalidade acima e pode ser incorporada em outras formas específicas sem se afastar das características essenciais da mesma.
[0141] Por exemplo, a modalidade exemplifica o agregado de partículas 22 para a placa de eletrodo positivo que é usada para formar a camada de material ativo (a primeira camada de material ativo 5 e a segunda camada de material ativo 6) da placa de eletrodo positivo 1, mas a presente revelação não se limita a isto. Como alternativa, a presente revelação pode ser incorporada com um agregado de partículas para uma placa de eletrodo negativo para formar uma camada de material ativo da placa de eletrodo negativo e um método de fabricação da placa de eletrodo negativo.
Lista de Símbolos de Referência
I Placa de eletrodo positivo (Placa de eletrodo)
3Folha coletora de corrente
5Primeira camada de material ativo
5xPrimeira película de material ativo não-seca
6Segunda camada de material ativo
6xSegunda película de material ativo não-seca
II Partícula de material ativo
12Partícula condutora
13Aglutinante
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 57/64
51/52
14Meio de dispersão
15Dispersão de aglutinante
16Primeira mistura
17Mistura do tipo argila
Partícula úmida
22Agregado de partículas
100Amassador de eixo duplo
150Extrusora
165hFuro de extrusão
200Máquina de prensa de rolos
210Primeiro rolo
220Segundo rolo
230Terceiro rolo
DDiâmetro
HAltura
BHDireção de prensagem
CHDireção ortogonal
G1 Primeira abertura entre rolos
G2Segunda abertura entre rolos
S1Primeiro processo de fabricação de agregado de partículas (Processo de fabricação de agregado de partículas)
S11Primeira etapa
S12Segunda etapa
S13Terceira etapa
S2Primeiro processo de formação de película não-seca (Processo de formação de película não-seca)
S21Primeira etapa de formação de película (Etapa de formação de película)
Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 58/64
52/52
S22Primeira etapa de transferência (Etapa de transferência)
S3Primeiro processo de secagem (Processo de secagem)
S4Segundo processo de fabricação de agregado de partículas (Processo de fabricação de agregado de partículas)
S41Primeira etapa
S42Segunda etapa
S43Terceira etapa
S5Segundo processo de formação de película não-seca (Processo de formação de película não-seca)
S51Segunda etapa de formação de película (Etapa de formação de película)
S52Segunda etapa de transferência (Etapa de transferência)
S6Segundo processo de secagem (Processo de secagem)

Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método de fabricação de um agregado de partículas (22) formado de partículas úmidas agregadas (21) compreendendo partículas de material ativo (11), partículas condutoras (12), aglutinante (13) e um meio de dispersão (14), CARACTERIZADO pelo fato de que o método inclui:
    uma primeira etapa (S11) para obter uma mistura primária (16) misturando as partículas condutoras (12) com uma dispersão de aglutinante (15) na qual o aglutinante (13) é disperso no meio de dispersão (14);
    uma segunda etapa (S12) para obter uma mistura do tipo argila (17) pelo amassamento da mistura primária (16) com as partículas de material ativo (11); e uma terceira etapa (S13) para obter o agregado de partículas (22) no qual as partículas úmidas (21) formadas da mistura do tipo argila (17) são agregadas.
  2. 2. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de densidade aparente das partículas de material ativo (11) para as partículas condutoras (12) (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais.
  3. 3. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que uma densidade aparente das partículas condutoras (12) é de 0,08 g/cm3 ou menos.
  4. 4. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a terceira etapa (S13) inclui granular as partículas úmidas colunares (21) pressionando para fora e cortando a mistura do tipo argila (17) a partir de um furo de extrusão (165h) de uma extrusora (150).
  5. 5. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a terceira etapa (S13) inclui
    Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 60/64
    2/5 granular as partículas úmidas (21), cada uma tendo uma forma colunar com um diâmetro (D) e uma altura (H) de 0,5 a 2,0 vezes o diâmetro (D).
  6. 6. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira etapa (S11) e a segunda etapa (S12) são realizadas sucessivamente para produzir continuamente a mistura do tipo argila (17).
  7. 7. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira etapa (S11) inclui misturar as partículas condutoras (12) com a dispersão de aglutinante (15) pelo uso de um amassador de eixo duplo (100) para formar a mistura primária (16), e a segunda etapa (S12) inclui adicionar e amassar as partículas de material ativo (11) com a mistura primária (16) no amassador de eixo duplo (100) para formar a mistura do tipo argila (17).
  8. 8. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a terceira etapa (S13) é realizada sucessivamente após a segunda etapa (S12) para produzir continuamente o agregado de partículas (22) no qual as partículas úmidas (21) são agregadas.
  9. 9. Método de fabricação do agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira etapa (S11), a segunda etapa (S12) e a terceira etapa (S13) são realizadas sucessivamente pelo uso do amassador de eixo duplo (100) e de uma extrusora (150) colocada a jusante do amassador de eixo duplo, em que a primeira etapa (S11) inclui misturar as partículas condutoras (12) com a dispersão de aglutinante (15) pelo uso do amassador de eixo duplo (100) para formar a mistura primária (16), a segunda etapa (S12) inclui adicionar e amassar as partículas de material
    Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 61/64
    3/5 ativo (11) com a mistura primária (16) no amassador de eixo duplo (100) para formar a mistura do tipo argila (17), e a terceira etapa (S13) inclui pressionar para fora e cortar a mistura do tipo argila (17) a partir de um furo de extrusão (165h) da extrusora (150) para granular as partículas úmidas colunares (21).
  10. 10. Método de fabricação de uma placa de eletrodo (1) compreendendo uma folha coletora de corrente (3) e uma camada de material ativo (5, 6) incluindo partículas de material ativo (11), partículas condutoras (12) e aglutinante (13), CARACTERIZADO pelo fato de que o método inclui:
    um processo de fabricação de agregado de partículas para formar um agregado de partículas (22) formado de partículas úmidas agregadas (21) incluindo as partículas de material ativo (11), as partículas condutoras (12), o aglutinante (13) e o meio de dispersão (14) de acordo com o método de fabricação do agregado de partículas (22) conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, um processo de formação de película não-seca para formar uma película de material ativo não-seca (5x, 6x) na folha coletora de corrente (3) por laminação do agregado de partículas (22), e um processo de secagem para secar a película de material ativo não-seca (5x, 6x) na folha coletora de corrente (3) para formar a camada de material ativo (5, 6).
  11. 11. Método de fabricação da placa de eletrodo (1), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo de fabricação de agregado de partículas, o processo de formação de película não-seca e o processo de secagem são realizados sucessivamente para produzir continuamente as camadas de material ativo (5, 6).
  12. 12. Método de fabricação da placa de eletrodo, de acordo com a reivindicação
    Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 62/64
    4/5
    10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o processo de formação de película não-seca inclui:
    uma etapa de formação de película para passar e laminar o agregado de partículas (22) através de uma primeira abertura entre rolos (G1) entre um primeiro rolo (210) e um segundo rolo (220) disposto em paralelo ao primeiro rolo para formar a película de material ativo não-seca (5x, 6x) formada no segundo rolo (220); e uma etapa de transferência para transferir a película de material ativo nãoseca (5x, 6x) laminada no segundo rolo (220) sobre a folha coletora de corrente (3), que passou através de uma segunda abertura entre rolos (G2) entre o segundo rolo (220) e um terceiro rolo (230) disposto em paralelo ao segundo rolo (220).
  13. 13. Agregado de partículas (22) em que partículas úmidas (21) incluindo partículas de material ativo (11), partículas condutoras (12), aglutinante (13) e um meio de dispersão (14) são agregadas, CARACTERIZADO pelo fato de que as partículas úmidas (21) são formadas de uma mistura do tipo argila (17), e o agregado de partículas (22) tem uma pressão cisalhante de 0,3 MPa ou menos em um ensaio de ductilidade para pressionar o agregado de partículas (22) com uma pressão de 2,0 MPa e medir uma tensão cisalhante necessária para deslocar o agregado de partículas (22) por 1,0 mm em uma direção ortogonal perpendicular a uma direção de prensagem.
  14. 14. Agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão de densidade aparente das partículas de material ativo (11) para as partículas condutoras (12) (as partículas de material ativo / as partículas condutoras) é de 15 ou mais.
  15. 15. Agregado de partículas (22), de acordo com a reivindicação 13 ou 14, CARACTERIZADO pelo fato de que uma densidade aparente das partículas condutoras (12) é de 0,08 g/cm3 ou menos.
  16. 16. Agregado de partículas (22), de acordo com qualquer uma das
    Petição 870190067302, de 16/07/2019, pág. 63/64
    5/5 reivindicações 13 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das partículas úmidas colunares (21) tem um diâmetro (D) e uma altura (H) de 0,5 a 2,0 vezes o diâmetro (D).
BR102019014373A 2018-07-17 2019-07-11 método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas BR102019014373A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018134441A JP7024640B2 (ja) 2018-07-17 2018-07-17 粒子集合体の製造方法、電極板の製造方法及び粒子集合体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102019014373A2 true BR102019014373A2 (pt) 2020-01-21

Family

ID=66676272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102019014373A BR102019014373A2 (pt) 2018-07-17 2019-07-11 método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11471845B2 (pt)
EP (1) EP3598533A1 (pt)
JP (1) JP7024640B2 (pt)
KR (1) KR102389757B1 (pt)
CN (1) CN110729448B (pt)
BR (1) BR102019014373A2 (pt)
RU (1) RU2706725C1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020207388A1 (de) * 2020-06-15 2021-12-16 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines leitenden Verbundmaterials für eine Batterie sowie leitendes Verbundmaterial
CN112054164B (zh) * 2020-09-15 2022-02-25 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子电池用粘结剂添加方法及装置
JP7289857B2 (ja) * 2021-02-08 2023-06-12 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 正極活物質混合物の製造方法および検査方法
JP7242728B2 (ja) 2021-02-16 2023-03-20 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電極活物質合材の湿潤造粒体の製造方法，電極板の製造方法，および電極活物質合材の湿潤造粒体の製造装置
DE102022105662A1 (de) 2022-03-10 2023-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Batterieelektrode

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08195201A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池の負極用合剤の製造方法
US5772930A (en) 1995-12-27 1998-06-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of producing cathode mixture for batteries
JP3305554B2 (ja) 1995-12-27 2002-07-22 松下電器産業株式会社 電池用正極合剤の製造方法
JP3253859B2 (ja) 1996-08-09 2002-02-04 東芝電池株式会社 非水溶媒二次電池およびその負極合剤の造粒方法
CN1121073C (zh) * 1997-05-27 2003-09-10 Tdk株式会社 非水电解质电池用电极的制造方法
KR101296983B1 (ko) * 2005-04-26 2013-08-14 니폰 제온 가부시키가이샤 전기화학 소자 전극용 복합 입자
CN102576854B (zh) 2009-08-27 2015-03-11 大日精化工业株式会社 电极板用水系涂装液、蓄电装置用电极板、蓄电装置用电极板的制造方法及蓄电装置
FR2949907B1 (fr) 2009-09-09 2011-11-25 Batscap Sa Procede de preparation d'un materiau composite pour electrode positive par extrusion en presence d'un solvant aqueux, electrode positive obtenue par le procede et applications
WO2012086186A1 (ja) 2010-12-21 2012-06-28 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池
JP5839221B2 (ja) 2011-08-26 2016-01-06 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池
JP5776498B2 (ja) 2011-10-31 2015-09-09 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池の製造方法および非水電解液二次電池
JP2014143064A (ja) 2013-01-23 2014-08-07 Toyota Motor Corp 二次電池およびその製造方法
RU2536649C1 (ru) * 2013-10-28 2014-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "АкКо Лаб" Композиционный наноматериал для химических источников тока и способ его получения
JP6061837B2 (ja) * 2013-12-05 2017-01-18 アイシン化工株式会社 構造用接着剤組成物
KR20150071452A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 엘지화학 이차 전지용 음극 슬러리 제조 방법
JP6057137B2 (ja) * 2014-04-18 2017-01-11 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池用の正極とその製造方法
CN106163806B (zh) 2014-08-29 2018-01-16 住友化学株式会社 层叠体、间隔件和非水二次电池
JP6154369B2 (ja) 2014-12-19 2017-06-28 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用電極の製造装置
JP2016134269A (ja) 2015-01-19 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 電極の製造方法
JP6311670B2 (ja) * 2015-07-13 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用正極板の製造方法、及び、リチウムイオン二次電池用正極板
JP6350500B2 (ja) 2015-12-04 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 造粒体の製造装置および製造方法
JP2017111963A (ja) 2015-12-16 2017-06-22 トヨタ自動車株式会社 電極の製造方法
JP2017130383A (ja) 2016-01-21 2017-07-27 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池用正極シートの製造方法
JP6394645B2 (ja) * 2016-06-22 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 負極板の製造方法
JP2018004579A (ja) 2016-07-08 2018-01-11 トヨタ自動車株式会社 湿潤粒子の特性算出方法
JP2018049751A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 トヨタ自動車株式会社 粒子集合体の製造方法
JP2018060678A (ja) 2016-10-05 2018-04-12 トヨタ自動車株式会社 湿潤粒子集合体の製造方法
JP6443421B2 (ja) 2016-10-12 2018-12-26 トヨタ自動車株式会社 電極の製造方法
JP6455498B2 (ja) * 2016-11-16 2019-01-23 トヨタ自動車株式会社 電極板製造装置、正極板の製造方法及び負極板の製造方法
JP6756246B2 (ja) * 2016-11-21 2020-09-16 トヨタ自動車株式会社 造粒体集合物の製造方法、電極板の製造方法、及び電池の製造方法
JP6724764B2 (ja) * 2016-12-20 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 電極板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2706725C1 (ru) 2019-11-20
JP7024640B2 (ja) 2022-02-24
US11471845B2 (en) 2022-10-18
KR20200010075A (ko) 2020-01-30
CN110729448B (zh) 2023-04-18
CN110729448A (zh) 2020-01-24
US20220111344A1 (en) 2022-04-14
KR102389757B1 (ko) 2022-04-25
US20200023327A1 (en) 2020-01-23
EP3598533A1 (en) 2020-01-22
JP2020013681A (ja) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102019014373A2 (pt) método de fabricação de agregado de partículas, método de fabricação de placa de eletrodo, e agregado de partículas
JP7074096B2 (ja) 電極板の製造方法
DE102015106879A1 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt und Verfahren zum Herstellen derselben
JP6284020B2 (ja) 電極シートの製造方法
DE102015100119B4 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt
US10439203B2 (en) Method of producing an electrode using mixtures
KR20050093872A (ko) 막 전극 조립체
CN105810881A (zh) 制造电极的方法
WO2013179924A1 (ja) リチウムイオン二次電池の電極及びこれを用いたリチウムイオン二次電池
JP6700204B2 (ja) 電極の製造方法
US11223068B2 (en) Manufacturing method of compacted strip-shaped electrode plate, compacted strip-shaped electrode plate, and battery
US20180287138A1 (en) Method of producing electrode
KR101687100B1 (ko) 비수 전해질 2차 전지용의 정극과 그 제조 방법
EP2851974A1 (en) Method for manufacturing cell
US20230104306A1 (en) Method for producing electrode and electrode mixture
JP2018049751A (ja) 粒子集合体の製造方法
US11998888B2 (en) Particle aggregate manufacturing method, electrode plate manufacturing method, and particle aggregate
KR20220117151A (ko) 전극 활물질 합재의 습윤 조립체의 제조 방법, 전극판의 제조 방법, 전극 활물질 합재의 습윤 조립체 및 전극 활물질 합재의 습윤 조립체의 제조 장치
US10497931B2 (en) Method of manufacturing lithium ion secondary battery
DE112021001575T5 (de) Nichtwässriger-elektrolyt-energiespeichervorrichtung
US11183687B2 (en) Method of producing electrode plate and electrode plate
DE112017006772B4 (de) Extruder, Masterbatch-Herstellungsverfahren und Reifenherstellungsverfahren
JP2021190362A (ja) 電池の製造方法
DE102021123878A1 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem elektrolyt
DE102021003349A1 (de) Zusammensetzung

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]