DE102011012272A1 - Anorganisches Oxidpulver und anorganisches Oxid enthaltende Aufschlämmung und Lithiumionensekundärbatterie, das die Aufschlämmung verwendet, und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Anorganisches Oxidpulver und anorganisches Oxid enthaltende Aufschlämmung und Lithiumionensekundärbatterie, das die Aufschlämmung verwendet, und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102011012272A1
DE102011012272A1 DE201110012272 DE102011012272A DE102011012272A1 DE 102011012272 A1 DE102011012272 A1 DE 102011012272A1 DE 201110012272 DE201110012272 DE 201110012272 DE 102011012272 A DE102011012272 A DE 102011012272A DE 102011012272 A1 DE102011012272 A1 DE 102011012272A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inorganic oxide
slurry
mpa
oxide powder
inorganic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110012272
Other languages
English (en)
Inventor
Noriaki Fujita
Shinji Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical 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 Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of DE102011012272A1 publication Critical patent/DE102011012272A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • 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
    • H01M4/131—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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • H01M50/434—Ceramics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49112—Electric battery cell making including laminating of indefinite length material
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Ein anorganisches Oxidpulver, das geeignet ist, um einen anorganischen porösen Oxidfilm mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche mindestens einer/einem aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die in einer Lithiumionen-Sekundärbatterie eingesetzt werden können, zu bilden, wird bereitgestellt. Offenbart wird ein anorganisches Oxidpulver, das verwendet wird, um einen anorganischen porösen Oxidfilm mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche mindestens einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators, die in einer Lithiumionen-Sekundärbatterie eingesetzt werden, zu bilden, wobei (1) die Oxidreinheit 90 Gew.-% oder mehr beträgt, (2) der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr 10 ppm oder weniger, ausgedrückt als ein Massenverhältnis, beträgt und (3) die Porosität eines Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver, der unter einem Druck im Bereich von 29 MPa oder mehr und 147 MPa oder weniger hergestellt wurde, 40 Vol.-% oder mehr und 80 Vol.-% oder weniger beträgt, wobei ein mittlerer Porendurchmesser des Grünlings 0,06 μm oder mehr beträgt, und ein Grad einer Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings 0,020% oder mehr und 0,060% oder weniger beträgt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein anorganisches Oxidpulver, das verwendet werden kann, um einen anorganischen porösen Film mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche mindestens einer/eines aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die in einer Lithiumionen-Sekundärbatterie eingesetzt werden, zu bilden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Aufschlämmung, die dieses anorganische Oxidpulver enthält, und ferner eine Lithiumionen-Sekundärbatterie unter Verwendung dieser Aufschlämmung und ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Wegen ihrer hohen Energiedichte wird eine Lithiumionen-Sekundärbatterie in tragbaren digitalen Vorrichtungen, wie Mobiltelefonen und PCs, verwendet, und die Lithiumionen-Sekundärbatterie für Kraftfahrzeuganwendungen gewann seit kurzem zusätzlich zu diesen digitalen Vorrichtungen an Bedeutung.
  • Allgemein schließt die Lithiumionen-Sekundärbatterie eine positive Elektrode und eine negative Elektrode ein und schließt auch einen Separator zum elektrischen Isolieren des Raums zwischen diesen Elektrodenschichten ein. Als Separator für eine Lithiumionen-Sekundarbatterie wird zum Beispiel eine mikroporöse Schicht, hergestellt aus einem Polyolefinharz, verwendet.
  • Im Fall, dass ein Kurzschluss in einer Batterie auftritt, wird ein Verstopfen der Poren des Separators durch die Shutdown-Funktion des Separators bewirkt, und es wird unmöglich, Lithiumionen des Teils, an dem der Kurzschluss auftritt, zu bewegen, und so geht die Batteriefunktion der Kurzschlussstelle verloren. Auf solche Weise übernimmt der Separator, der aus der mikroporösen Schicht besteht, die Rolle des Erhalts der Sicherheit einer Lithiumionen-Sekundärbatterie. Jedoch unterliegt, wenn die Temperatur der Batterie zum Beispiel als Ergebnis der temporär erzeugten Wärme höher als 150°C ist, der Separator einer raschen Schrumpfung, und so kann die Kurzschlussstelle der positiven Elektrode und der negativen Elektrode manchmal vergrößert werden. In diesem Fall erreicht die Temperatur der Batterie manchmal einen Zustand, in dem sie auf mehrere hundert Grad oder höher übermäßig überhitzt wird, woraus sich ein Problem in der Sicherheit ergibt.
  • Daher schlägt JP H09-147916 A als Maßnahme zum Lösen der vorstehenden Probleme eine Technologie vor, bei der ein anorganischer poröser Oxidfilm, der einen anorganischen Oxidfüllstoff mit isolierenden Eigenschaften enthält, auf einer Elektrode gebildet wird (z. B. auf einer Oberfläche einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode oder eines Separators, die eine Lithiumionen-Sekundärbatterie bilden).
  • Ebenfalls offenbart JP-A-2005-327680 eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, die einen porösen Film mit einer Dicke von 2 bis 10 μm und einer Porosität von 35 bis 75 Vol.-% einschließt, wobei als ein anorganischer Oxidfillstoff, der in einem solchen anorganischen porösen Oxidfilm verwendet wird, wärmebeständige α-Aluminiumoxidteilchen in einem Zustand, in dem primäre Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,2 bis 1,5 μm verbunden sind, verwendet werden. Die gleiche Druckschrift beschreibt, dass die Verwendung solcher α-Aluminiumoxidteilchen geeignet ist, um die Porenstruktur eines porösen Films einzustellen.
  • Ebenfalls offenbart die internationale Anmeldung Nr. WO 2005/124899 , dass es möglich ist, eine drastische Verschlechterung von Ladungs- und Entladungseigenschaften bei hohem Strom der Batterie und von Ladungs- und Entladungseigenschaften in einer Umgebung niedriger Temperatur durch Einstellen der Porosität eines porösen Films in einem Bereich von 40 bis 80%, vorzugsweise von 45 bis 80% und am stärksten bevorzugt von 50 bis 70% zu verhindern, und beschreibt auch, dass α-Aluminiumoxidteilchen mit einer Schüttdichte von 0,1 bis 0,8 g/cm3 und einer spezifischen Oberfläche nach BET von 5 bis 20 m2/g bevorzugt als der anorganische Oxidfüllstoff verwendet werden, und durch Brennen und mechanisches Mahlen einer α-Aluminiumoxidvorstufe erhaltene polykristalline Teilchen werden vorzugsweise als die α-Aluminiumoxidteilchen verwendet.
  • Außerdem schlägt die internationale Anmeldung Nr. WO 2008/004430 vor, dass, obwohl ein anorganischer poröser Oxidfilm, der einen solchen anorganischen Oxidfüllstoff enthält, durch Dispergieren eines anorganischen Oxidpulvers in einem Lösungsmittel zusammen mit Zusätzen, wie einem Bindemittel, und unter Verwendung eines Beschichtungsverfahrens, wie Gravurdruck, gebildet wird, ein grobes Aggregat eines anorganischen Oxids entfernt wird, da grobe Teilchen, in denen die Größe der Füllstoffteilchen des anorganischen Oxids größer als die Filmdicke des gewünschten porösen Films ist, häufig darin gemischt sind.
  • Ebenfalls offenbart JP-A-2008-91192 ein Verfahren, in dem ein poröser Film, der einen solchen anorganischen Oxidfüllstoff enthält, durch Beschichten einer Paste, die einen anorganischen Oxidfüllstoff, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel enthält, und dann Trocknen der Paste und Rollen zu festgelegter Dicke erhalten wird.
  • Jedoch kann, im Fall, dass ein anorganischer poröser Oxidfilm unter Verwendung des anorganischen Oxidpulvers gebildet wird, das die Anforderungen in Bezug auf Form, Schüttdichte, mittlerer Teilchendurchmesser und Bereich der spezifischen BET-Oberfläche erfüllt, die in den vorstehend aufgeführten Patentdruckschriften beschrieben sind, die gewünschte Porosität nicht erreicht werden, und der erhaltene poröse Film enthält viele grobe Aggregatteilchen, die ein Problem bei der Herstellung eines porösen Films bewirken, und so ist das Pulver nicht notwendigerweise zufriedenstellend als Pulver zur Bildung eines anorganischen porösen Films einer Lithiumionen-Sekundärbatterie.
  • Unter diesen Umständen ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein anorganisches Oxidpulver bereitzustellen, das verwendet werden kann, um einen anorganischen porösen Oxidfilm, der ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Isolationseigenschaften aufweist, auf einer Oberfläche von mindestens einer/einem aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die eine Lithiumionen-Sekundärbatterie bilden, zu bilden, und eine anorganische Oxidaufschlämmung, die das anorganische Oxidpulver enthält. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Lithiumionen-Sekundärbatterie bereitzustellen, die einen anorganischen porösen Oxidfilm, der aus dem anorganischen Oxidpulver gebildet ist, einschließt, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
  • Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Erfinder haben intensive Untersuchungen angestellt, um so die vorstehenden Aufgaben zu lösen, und haben festgestellt, dass die folgenden Ausführungsformen die vorstehenden Probleme lösen, und so wurde die vorliegende Erfindung vollendet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt die folgenden Ausführungsformen bereit:
    • <1> Ein anorganisches Oxidpulver, das verwendet wird, um einen anorganischen porösen Oxidfilm mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche von mindestens einer/einem aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die in einer Lithiumionen-Sekundärbatterie eingesetzt werden, zu bilden, wobei (1) die Oxidreinheit 90 Gew.-% oder mehr beträgt, (2) der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr 10 ppm oder weniger, ausgedrückt als ein Massenverhältnis, beträgt und (3) die Porosität eines Grünlings (oder Pressformlings) aus dem anorganischen Oxidpulver, der unter einem Druck im Bereich von 29 MPa oder mehr und 147 MPa oder weniger hergestellt wurde, 40 Vol.-% oder mehr und 80 Vol.-% oder weniger beträgt, wobei ein mittlerer Porendurchmesser des Grünlings 0,06 μm oder mehr beträgt, und ein Grad einer Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings 0,020% oder mehr und 0,060% oder weniger beträgt.
    • <2> Das anorganische Oxidpulver nach <1>, wobei das anorganische Oxid α-Aluminiumoxid ist.
    • <3> Das anorganische Oxidpulver nach <2>, wobei ein thermischer Expansionskoeffizient bei 40°C bis 600°C des unter einem Druck von 147 MPa hergestellten Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver 7 × 10–6/°C oder mehr und 9 × 10–6/°C oder weniger beträgt.
    • <4> Eine anorganische Oxidaufschlämmung, umfassend das anorganische Oxidpulver nach einem von <1> bis <3>, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel.
    • <5> Ein Verfahren zur Herstellung einer Lithiumionen-Sekundärbatterie, umfassend eine Elektrodengruppe, die durch Laminieren und Wickeln einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators erhalten wird, und eine Elektrolytlösung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Auftragen einer anorganischen Oxidaufschlämmung nach Anspruch 4 auf eine Oberfläche der positiven Elektrode und/oder der negativen Elektrode, die aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, das ein aktives Elektrodenmaterial und ein Bindemittel enthält, gebildet ist; und Trocknen der Aufschlämmung, um einen anorganischen porösen Oxidfilm zu bilden.
    • <6> Ein Verfahren zur Herstellung einer Lithiumionen-Sekundärbatterie, umfassend eine Elektrodengruppe, die durch Laminieren und Wickeln einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators erhalten wird, und eine Elektrolytlösung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Auftragen der anorganischen Oxidaufschlämmung nach <4> auf eine Oberfläche eines Separators und dann Trocknen der Aufschlämmung, um einen anorganischen porösen Oxidfilm zu bilden.
    • <7> Eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, erhältlich durch das Verfahren nach <5> oder <6>.
  • Mit dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen thermisch stabilen anorganischen porösen Oxidfilm zu bilden, der Porosität zeigt, die mit ionischer Lithiumleitfähigkeit verbunden ist, die am besten für eine Anwendung als Lithiumionen-Sekundärbatterie geeignet ist, und auch hohe Gleichförmigkeit aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein anorganisches Oxidpulver (nachstehend manchmal als ein „anorganisches Oxidpulver der vorliegenden Erfindung” oder manchmal einfach als ein „anorganisches Oxidpulver” bezeichnet) bereit, das ein anorganisches Oxidpulver ist, das verwendet wird, um einen anorganischen porösen Oxidfilm mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche von mindestens einer/einem aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die zum Bilden einer Lithiumionen-Sekundärbatterie verwendet werden, zu bilden, wobei
    • (1) die Oxidreinheit 90 Gew.-% oder mehr beträgt,
    • (2) der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr 10 ppm oder weniger, ausgedrückt als ein Massenverhältnis, beträgt und
    • (3) die Porosität eines Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver, der unter einem Druck im Bereich von 29 MPa oder mehr und 147 MPa oder weniger hergestellt wurde, 40 Vol.-% oder mehr und 80 Vol.-% oder weniger beträgt, wobei ein mittlerer Porendurchmesser des Grünlings 0,06 μm oder mehr beträgt, und ein Grad einer Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings 0,020% oder mehr und 0,060% oder weniger beträgt.
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet die Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings, dass eine Änderung im Wert der Porosität (in Bezug auf einen Prozentwert) bei Anlegen von Druck auf den Grünling um 1 MPa geändert wird.
  • Zum Beispiel ist im Fall, dass ein Grünling unter einem Druck von 73 MPa hergestellt wird und die Porosität des erhaltenen Grünlings 55,8 Vol.-% beträgt, und ein anderer Grünling unter einem Druck von 147 MPa hergestellt wird, und die Porosität des erhaltenen anderen Grünlings 52,2 Vol-% beträgt, die Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings, berechnet unter Verwendung dieser Ergebnisse, ein absoluter Wert der Änderung im Wert der Porosität (d. h. 55,8%–52,2% = 3,6%) geteilt durch die Änderung des Drucks zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings ist (d. h. 73 – 147 = –74) und ist damit 0,049% (d. h. 3,6%/74).
  • Das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt, sofern es ein Material ist, das elektrische Isolationseigenschaften aufweist, und es ist möglich, Aluminiumoxid, Titanoxid, Magnesiumoxid, Siliciumoxid und dgl. und vorzugsweise Aluminiumoxid (Tonerde) zu verwenden. Insbesondere ist α-Aluminiumoxid, das ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweist und chemisch stabil ist, am stärksten bevorzugt.
  • Die Reinheit des anorganischen Oxidpulvers der vorliegenden Erfindung beträgt vorzugsweise 90 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 99 Gew.-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 99,9 Gew.-% oder mehr und am stärksten bevorzugt 99,99 Gew.-% oder mehr.
  • Insbesondere nimmt im Fall, dass das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung ein α-Aluminiumoxidpulver ist und die Reinheit geringer als 90 Gew.-% ist, der Gehalt an Verunreinigungen, wie Si, Na und Fe, in dem α-Aluminiumoxidpulver zu. Daher werden nicht nur keine zufriedenstellenden elektrischen Isolationseigenschaften erhalten, sondern auch die zugemischte Menge an Fremdsubstanzen aus Metall, die eine Zunahme an Kurzschlüssen bewirken können, nimmt in nachteiliger Weise zu.
  • Ebenfalls beträgt die Porosität eines Grünlings, der aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, unter einem Druck im Bereich von 29 MPa oder mehr und 147 MPa oder weniger 40 Vol.-% oder mehr und 80 Vol.-% oder weniger, und ein mittlerer Porendurchmesser beträgt 0,06 μm oder mehr. Außerdem beträgt die Menge der Änderung in der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung (oder des Formens) eines Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver 0,020% oder mehr und vorzugsweise 0,025% oder mehr, und der Grad der Änderung in der Porosität beträgt 0,080% oder weniger, vorzugsweise 0,065% oder weniger und stärker bevorzugt 0,060% oder weniger.
  • Bei dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Druck zum Zeitpunkt der Formgebung eines Grünlings 29 MPa oder weniger beträgt, ein homogener Grünling wegen des niedrigen Formdrucks manchmal nicht hergestellt werden. Ebenfalls kann, wenn der Druck zum Zeitpunkt der Formgebung eines Grünlings 147 MPa oder mehr beträgt, ein gleichförmiger Grünling manchmal nicht hergestellt werden, da eine Rissbildung zum Zeitpunkt der Formgebung bewirkt wird.
  • Im Fall, dass die Porosität des Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung weniger als 40 Vol.-% beträgt, nimmt die Porosität eines anorganischen porösen Oxidfilms aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, der durch Auftragen einer aus dem anorganischen Oxidpulver hergestellten Aufschlämmung auf eine Oberfläche einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, die ein aktives Elektrodenmaterial (ein positives aktives Elektrodenmaterial oder ein negatives aktives Elektrodenmaterial) und ein Bindemittel enthält, und Trocknen der Aufschlämmung hergestellt wird, auch ab, und als Ergebnis nimmt die Menge einer Elektrolytlösung, die in dem vorstehenden anorganischen porösen Oxidfilm enthalten ist, in nachteiliger Weise ab.
  • Im Fall, dass die Porosität eines Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung mehr als 80 Vol.-% beträgt, nimmt die Porosität eines anorganischen porösen Oxidfilms aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, erhalten durch Auftragen einer Aufschlämmung, hergestellt aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, auf eine Oberfläche einer Elektrode (eine positive Elektrode oder eine negative Elektrode), die aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, die ein aktives Elektrodenmaterial und ein Bindemittel enthält, und dann Trocknen der Aufschlämmung ebenfalls zu, und die Festigkeit des vorstehenden anorganischen porösen Oxidfilms nimmt in nachteiliger Weise ab. Im Fall, dass der mittlere Porendurchmesser geringer als 0,06 μm ist, tritt das gleiche Phänomen wie im Fall des vorstehenden Grünlings, der kleine Porosität aufweist, in nachteiliger Weise auf.
  • Wenn der Grad der Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung geringer als 0,020% ist, wird es unmöglich, die Porosität eines anorganischen porösen Oxidfilms aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, der durch Auftragen einer Aufschlämmung, hergestellt aus einem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, auf eine Oberfläche einer Elektrode (eine positive Elektrode oder eine negative Elektrode), die aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch besteht, die ein aktives Elektrodenmaterial und ein Bindemittel enthält, und Trocknen der Aufschlämmung erhalten wird, einzustellen. Andererseits wird, wenn der Grad der Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung mehr als 0,060% beträgt, die Porosität in einem anorganischen porösen Film aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, der durch Auftragen einer Aufschlämmung, hergestellt aus einem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, auf eine Oberfläche einer Elektrode (eine positive Elektrode oder eine negative Elektrode), die aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch besteht, die ein aktives Elektrodenmaterial und ein Bindemittel enthält, und Trocknen der Aufschlämmung erhalten wird, nicht gleichförmig, und so wird es unmöglich, eine Elektrolytlösung gleichförmig zu halten.
  • Ebenfalls beträgt in dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr 10 ppm oder weniger ausgedrückt als ein Massenverhältnis. Wenn der Gehalt der groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr mehr als 10 ppm beträgt, können Defekte, wie Streifen oder grobe Poren durch Aggregatteilchen manchmal partiell. auf dem Beschichtungsfilm gebildet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist α-Aluminiumoxid als das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Im Fall, dass das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung α-Aluminiumoxid ist, ist es, wenn ein α-Aluminiumoxidpulver, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel gemischt werden, um eine α-Aluminiumoxidaufschlämmung herzustellen und die erhaltene α-Aluminiumoxidaufschlämmung auf eine Oberfläche einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, die ein aktives Elektrodenmaterial enthält, aufgetragen wird, wobei ein Beschichtungsfilm gebildet wird, und dann der Beschichtungsfilm stärker bevorzugt einer Walzbehandlung unterzogen wird, möglich, in ausreichendem Maße die Porosität eines porösen α-Aluminiumoxidfilms, der in der ionischen Lithiumleitfähigkeit involviert ist und den Porendurchmesser sicherzustellen und gleichzeitig wird es möglich, gegebenenfalls eine vorteilhafte Kontrolle der Porosität in einem bevorzugten Bereich auszuüben.
  • Ebenfalls beträgt im Fall, dass das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung α-Aluminiumoxid ist, der thermische Expansionskoeffizient bei einer Temperatur von 40°C bis 600°C eines Grünlings, der unter 147 MPa aus einem α-Aluminiumoxidpulver hergestellt wird, vorzugsweise 7 × 10–6/°C oder mehr und 9 × 10–6/°C oder weniger.
  • Obwohl der anorganische poröse Oxidfilm der Litiumionen-Sekundärbatterie ausgezeichnete Wärmebeständigkeit aufweisen muss, ist bekannt, dass der thermische Expansionskoeffizient von α-Aluminiumoxid selbst etwa 8 × 10–6/°C beträgt (siehe zum Beispiel „Introduction To Ceramics", S. 595, Wiley Interscience). Es ist erforderlich, dass das α-Aluminiumoxid in der Lithiumionen-Sekundärbatterie die Rolle des Aufrechterhaltens eines stabilen Zustands übernimmt, auch wenn ein Kurzschluss erzeugt wird, woraus sich ein übermäßig überhitzter Zustand ergibt.
  • Im Fall, dass der thermische Expansionskoeffizient bei einer Temperatur von 40°C bis 600°C eines Grünlings, der bei einem Druck von 147 MPa aus einem α-Aluminiumoxidpulver hergestellt wird, geringer als 7 × 10–6/°C ist, bewirken Teilchen, die einen Grünling bilden, eine Umordnung und ein Sintern kann leicht vonstatten gehen. Daher können, im Fall, dass der Grünling in einem anorganischen porösen Oxidfilm verwendet wird, die physikalischen Eigenschaften (Porosität usw.) des Films selbst manchmal unvorteilhaft variieren.
  • Im Fall, dass der thermische Expansionskoeffizient mehr als 9 × 10–6/°C beträgt, kann ein schlechtes Zusammenpassen des thermischen Expansionskoeffizienten einer positiven Elektrode und des einer negativen Elektrode zunehmen. Im Fall, dass der Grünling in einem anorganischen porösen Oxidfilm verwendet wird, können manchmal Risse unvorteilhaft in dem anorganischen porösen Oxidfilm gebildet werden.
  • Das α-Aluminiumoxidpulver, das als das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, weist vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser (mittleren Durchmesser der Aggregatteilchen) von 1 μm oder weniger auf und weist vorzugsweise eine spezifische BET-Oberfläche von 1 bis 20 m2/g und stärker bevorzugt 2 bis 15 m2/g auf.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines α-Aluminiumoxidpulvers der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt, und zum Beispiel kann das α-Aluminiumoxidpulver mit einem Aluminiumalkoxidverfahren hergestellt werden.
  • Das Aluminiumalkoxidverfahren bezieht sich auf ein Verfahren, in dem ein Aluminiumalkoxid hydrolysiert wird, wobei ein aufschlämmungs-, sol- oder gel-ähnliches Aluminiumhydroxid erhalten wird, gefolgt von Trocknen, wobei ein Aluminiumhydroxid im Trockenpulververfahren erhalten wird.
  • Insbesondere schließt das Aluminiumalkoxid Verbindungen ein, die durch die folgende Formel (1) dargestellt werden: Al(OR1)(OR2)(OR3) (1) wobei R1, R2 und R3 jeweils unabhängig einen Alkylrest darstellen.
  • Beispiele des Alkylrests in der Formel (1) schließen Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine iso-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine iso-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe und eine tert-Butylgruppe, ein. Bestimmte Beispiele des Aluminiumalkoxids schließen Aluminiumisopropoxid, Aluminiumethoxid, Aluminium-sec-butoxid und Aluminium-tert-butoxid ein.
  • Das aufschlämmungsähnliche Aluminiumhydroxid, das durch Hydrolyse von Aluminiumalkoxid mit Wasser erhalten wird, weist üblicherweise einen mittleren Primärteilchen-Durchmesser in einem Bereich von 0,01 bis 1 μm und vorzugsweise 0,02 bis 0,05 μm auf.
  • Das pulverförmige Aluminiumhydroxid, das durch Trocknen des aufschlämmungsähnlichen Aluminiumhydroxids erhalten wird, ist in der Form eines voluminösen Pulvers mit üblicherweise unverdichteter Dichte in einem Bereich von etwa 0,1 bis 0,8 g/cm3. Die unverdichtete Dichte beträgt vorzugsweise 0,4 bis 0,8 g/cm3.
  • Das gewünschte α-Aluminiumoxid kann durch Brennen des vorstehenden Aluminiumhydroxids in Trockenpulverform erhalten werden. Das Brennen wird üblicherweise in einem Brennbehälter durchgeführt. Der Brennbehälter schließt zum Beispiel einen quadratischen Tiegel ein. Der Brennbehälter ist vorzugsweise aus einem Material wie Aluminiumhydroxid im Hinblick auf die Kontrolle der Verunreinigungen hergestellt.
  • Beispiele des bei dem Brennen verwendeten Brennofens schließen Öfen vom stationären Typ, veranschaulicht durch einen Tunnelofen, einen Brennofen vom Chargenbelüftungstyp Fließbehältertyp, einen Brennofen vom Chargen-Co-Fließbehältertyp und dgl. ein. Ein Rotationsofen wird ebenfalls beispielhaft angeführt.
  • Die Brenntemperatur, die Temperaturerhöhungsrate, bis die Temperatur die Brenntemperatur erreicht, und die Brenndauer werden geeignet gewählt, um so ein α-Aluminiumoxid zu erhalten, das die gewünschten vorstehend beschriebenen physikalischen Eigenschaften aufweist. Die Brenntemperatur beträgt 1100 bis 1450°C und vorzugsweise 1200 bis 1350°C, die Temperaturerhöhungsrate, bis die Temperatur die Brenntemperatur erreicht, beträgt üblicherweise 30 bis 500°C/Stunde, und die Brenndauer beträgt üblicherweise 0,5 bis 24 Stunden und vorzugsweise 1 bis 10 Stunden.
  • Die Brennatmosphäre kann neben Atmosphärenluft ein Inertgas, wie ein Stickstoffgas oder ein Argongas, sein. Das Brennen kann in einer Atmosphäre mit hohem Partialdruck von Wasserdampf durchgeführt werden, wie einem Gasofen, in dem das Brennen durch Verbrennung unter Verwendung eines Propangases oder dgl. durchgeführt wird.
  • Das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver wird vorzugsweise gemahlen, da es in einem Zustand aggregiert ist, in dem ein mittlerer Teilchendurchmesser in einigen Fällen mehr als 1 μm beträgt. Das Mahlverfahren ist nicht besonders beschränkt und kann zum Beispiel unter Verwendung bekannter Vorrichtungen, wie einer Vibrationsmühle, einer Kugelmühle und einer Strahlmühle, durchgerührt werden. Es ist auch möglich, jedes Trocken- und Nassmahlverfahren zu verwenden. Als ein Verfahren des Mahlens unter Erhalten der Reinheit, ohne dass grobe Aggregatteilchen eingeschlossen werden, kann ein Verfahren des Mahlens unter Verwendung einer Strahlmühle als ein bevorzugtes Verfahren veranschaulicht werden.
  • Die anorganische Oxidaufschlämmung der vorliegenden Erfindung enthält oder ist gebildet aus dem vorstehenden anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung, einem Bindemittel und einem Lösungsmittel.
  • Bekannte Bindemittel können als das Bindemittel verwendet werden, und insbesondere ist es möglich, Fluorharze, wie Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polytetrafluorethylen (PTFE) und ein Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer (FEP); Polyacrylsäurederivate, wie Polyacrylsäure, einen Polymethylacrylatester, einen Polyethylacrylatester, einen Polyacrylsäurehexylester und einen Polyacrylsäurehexylester; Polymethacrylsäurederivate, wie Polymethacrylsäure, einen Polymethylmethacrylatester, einen Polyethylmethacrylatester und einen Polymethacrylsäurehexylester; Polyamid, Polyimid, Polyamidimid, Vinylpolyacetat, Polyvinylpyrrolidon, Polyether, Polyethersulfon, Hexafluorpolypropylen, einen Styrol-Butadien-Kautschuk, Carboxymethylcellulose, Polyacrylnitril und Derivate davon, Polyethylen, Polypropylen, ein Aramidharz und dgl., zu verwenden.
  • Ein Copolymer von zwei oder mehreren Arten von Substanzen, ausgewählt aus Tetrafluorethylen, Hexafluorethylen, Hexafluorpropylen, Perfluoralkylvinylether, Vinylidenfluorid, Chlortrifluorethylen, Ethylen, Propylen, Pentafluorpropylen, Fluormethylvinylether, Acrylsäure und Hexadien, kann verwendet werden.
  • Bekannte Lösungsmittel können als das Lösungsmittel verwendet werden, und insbesondere kann Wasser, Aceton, Tetrahydrofuran, Dichlormethan, Chloroform, Dimethylformamid, N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Cyclohexan, Xylol, Cyclohexanon oder ein gemischtes Lösungsmittel davon verwendet werden.
  • Bekannte Verdickungsmittel können zugegeben werden, um so eine anorganische Oxidaufschlämmung mit einer Viskosität zu erhalten, die zum Beschichten am besten geeignet ist.
  • Das Verfahren des Dispergierens der vorstehenden anorganischen Oxidaufschlämmung ist nicht besonders beschränkt, und ein Rührverfahren mit einem bekannten Planetenmischer und ein Verfahren des Dispergierens durch Beschallen mit Ultraschallwellen können verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden, da die Viskosität bei einer Scherrate von 100 s–1 der Aufschlämmung abnimmt, die Verarbeitbarkeit der Dispersion, Mischen und Übertragungsschritte zufriedenstellend.
  • Ebenfalls ist das Verfahren des Auftragens der vorstehenden anorganischen Oxidaufschlämmung auf eine Oberfläche einer positiven Elektrode, oder eine Schicht aus einem Elektrodengemisch, das ein negatives aktives Material und ein Bindemittel enthält, oder eine Oberfläche eines Separators, nicht besonders beschränkt, und zum Beispiel können ein bekanntes Verfahren unter Verwendung eines Rakels, Gravurdruckverfahren und dgl. verwendet werden. Ebenfalls ist das Trocknungsverfahren nicht besonders beschränkt, und ein bekanntes Heißlufttrocknen, Vakuumtrocknen und dgl. können verwendet werden. Die Dicke des erhaltenen anorganischen porösen Oxidfilms wird in dem Fall vorzugsweise auf einen Bereich von 1 bis 50 μm und stärker bevorzugt etwa 2 bis 10 μm eingestellt.
  • Der so erhaltene anorganische poröse Oxidfilm, der aus der anorganischen Oxidaufschlämmung hergestellt ist, weist hohe Wärmebeständigkeit und Isolationseigenschaften auf. Dieser anorganische poröse Oxidfilm wird auf einer Oberfläche von mindestens einer/einem aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator gebildet und dann zusammen mit der positiven Elektrode, der negativen Elektrode und dem Separator laminiert und gewickelt, wobei eine Elektrodengruppe gebildet wird. Als Ergebnis wird die erhaltene Lithiumionen-Sekundärbatterie, die diese Elektrodengruppe und eine Elektrolytlösung enthält, vorzugsweise verwendet.
  • Beispiele des bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer solchen Lithiumionen-Sekundärbatterie schließen ein Verfahren ein, das den Schritt des Auftragens der vorstehenden anorganischen Oxidaufschlämmung auf eine Oberfläche einer positiven Elektrode und/oder einer negativen Elektrode, gebildet aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, das ein aktives Elektrodenmaterial (eine aktives positives Elektrodenmaterial oder ein aktives negatives Elektrodenmaterial) und ein Bindemittel enthält, gefolgt von Trocknen, wobei ein anorganischer poröser Oxidfilm gebildet wird, einschließt. Ebenfalls kann das Verfahren ein Verfahren des Auftragens der vorstehenden anorganischen Oxidaufschlämmung auf eine Oberfläche eines Separators, nicht auf eine Oberfläche einer positiven Elektrode und/oder einer negativen Elektrode, gefolgt von Trocknen, wobei ein anorganischer poröser Oxidfilm gebildet wird, sein.
  • Das bestimmte Verfahren wird wie folgt veranschaulicht. Genauer wird ein Ende einer negativen Elektrodenleitung mit einem Verbindungsteil einer negativen Elektrodenleitung, in dem ein anorganischer poröser Oxidfilm auf einer Oberfläche gebildet ist, verbunden, und ein Ende einer negativen Elektrode wird mit einem Verbindungsteil einer positiven Elektrodenleitung verbunden, und eine positive Elektrode und eine negative Elektrode werden laminiert und über einen Separator aufgewickelt, wobei eine Elektrodengruppe (Elektrodenschichtgruppe) gebildet wird. Diese Elektrodengruppe (Elektrodenschichtgruppe) wird in einem Batteriebehälter in einem Zustand, in dem sie sich zwischen oberen und unteren Isolationsringen befindet, eingebracht, und nach Einspritzen einer Elektrolytlösung wird der Batteriebehälter durch einen Batteriedeckel verschlossen, und so kann eine Lithiumionen-Sekundärbatterie hergestellt werden, die ausgezeichnete Sicherheit aufweist.
  • Im Fall, dass die vorstehende Lithiumionen-Sekundärbatterie (einschließlich eines anorganischen porösen Oxidfilms) hergestellt wird, kann der vorstehende anorganische poröse Oxidfilm durch die Schritte des Auftragens einer anorganischen Oxidaufschlämmung der vorliegenden Erfindung auf eine Oberfläche eines Separators und Trocknen der Aufschlämmung hergestellt werden.
  • Die mit dem vorstehenden Verfahren hergestellte Lithiumionen-Sekundärbatterie schließt einen anorganischen porösen Oxidfilm ein, der aus dem anorganischen Oxidpulver der vorliegenden Erfindung gebildet ist, und daher ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Isolationseigenschaften aufweist.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen durch die Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die folgenden Beispiele beschränkt. Die Verfahren zur Beurteilung der jeweiligen physikalischen Eigenschaften sind wie folgt.
  • (Reinheit von Aluminiumoxid)
  • Die Gehalte an Si, Na, Mg, Cu und Fe wurden mit Feststoff-Emissionsspektroskopie gemessen.
  • Die Reinheit des Aluminiumoxids wurde durch Abziehen der Gesamtsumme (%) der Gewichte an Si, Na, Mg, Cu und Fe, die in dem α-Aluminiumoxid enthalten sind, von 100 bestimmt. Die Berechnungsformel ist wie folgt. Reinheit (%) = 100 – Gesamtsumme (%) der Gewichte der Verunreinigungen
  • (Spezifische BET-Oberfläche)
  • Gemäß dem in JIS-Z-8830 definierten Verfahren wurde eine spezifische BET-Oberfläche mit einem Stickstoff-Absorptionsverfahren bestimmt. Eine Vorrichtung zur Messung einer spezifischen Oberfläche „FlowSorb II 2300”, hergestellt von Shimadzu Corporation, wurde verwendet.
  • (Mittlerer Sekundärteilchen-Durchmesser)
  • Unter Verwendung eines Analysators der Teilchengrößenverteilung unter Verwendung eines Laserstreuverfahrens als Grundprinzip („Microtrack HRA X-100”, hergestellt von Honeywell Inc.) wurde eine Kurve der Teilchengrößenverteilung bestimmt und ein mittlerer Sekundärteilchen-Durchmesser wurde als ein 50 gew.-%iger Äquivalentteilchen-Durchmesser gemessen. Bei der Messung wurde eine Ultraschalldispersion unter Verwendung einer wässrigen 0,2 gew.-%igen Natriumhexametaphosphat-Lösung durchgeführt.
  • (Porosität des Grünlings)
  • Eine Form mit einem Durchmesser von 30 mm wurde mit 10 g eines α-Aluminiumoxidpulvers gefüllt und einem uniaxialen Formen (uniaxiales Pressen) unter einem Druck von 29 MPa unterzogen, gefolgt von CIP-Formen unter einem Druck von 29, 73 oder 147 MPa, wobei Grünlinge erhalten wurden, und dann wurden ein Porenvolumen und ein Porendurchmesser unter Verwendung eines Queckilber-Porosimeters (AutoPore III9430, hergestellt von Micromeritics Instrument Corporation) gemessen. Die Porosität jedes Grünlings wurde durch die folgende Gleichung erhalten. Porosität (Vol-%) = [Porenvolumen (ml/g)/((1/3,98*) + Porenvolumen (ml/g))] × 100 *3,98 = theoretische Dichte (g/cm3) von α-Aluminiumoxid
  • Außerdem wurde die Abhängigkeit der Porosität vom Formdruck durch Erstellen einer Beziehung zwischen dem Druck und der Porosität unter Verwendung eines Verfahrens der kleinsten Quadrate berechnet.
  • (Thermischer Expansionskoeffizient)
  • Ein Grünling mit einem Durchmesser von 10 mm wurde mit 1,5 g α-Aluminiumoxidpulver gefüllt und einem uniaxialen Formen bei Raumtemperatur unter einem Druck von 49 MPa unterzogen, gefolgt von CIP-Formen unter einem Druck von 147 MPa, wobei Grünlinge erhalten wurden, und dann wurde der thermische Expansionskoeffizient mit einem Thermo-Mechanischen Analysator (TMA/SS6300, hergestellt von SII NanoTechnology Inc.) gemessen. In Bezug auf den thermischen Expansionskoeffizienten wurde ein thermischer Expansionskoeffizient bis zu 600°C einer linearen Näherung unterzogen und dann als ein Gradient der Näherungsgeraden definiert.
  • (Gehalt an groben Aggregatteilchen mit 10 mm oder mehr)
  • Ein α-Aluminiumoxidpulver (1,5 bis 30 g) wurde in 800 g reinem Wasser, das 0,2% Natriumhexametaphosphat als ein Dispergiermittel enthielt, durch Beschallen mit Ultraschallwellen dispergiert, um eine α-Aluminiumoxidaufschlämmung herzustellen, und die Aufschlämmung wurde durch ein Sieb mit einem Porendurchmesser von 10 μm geleitet, und dann wurde das auf dem Sieb verbliebene α-Aluminiumoxidpulver aufgenommen und der Gehalt wurde gemessen.
  • (Beispiel 1)
  • Zuerst wurde Aluminiumisopropoxid, hergestellt aus Aluminium mit einer Reinheit von 99,99% als eine Ausgangssubstanz mit Wasser hydrolysiert, wobei ein aufschlämmungsähnliches Aluminiumhydroxid erhalten wurde, das getrocknet wurde, wobei ein Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform mit unverdichteter Dichte von 0,1 g/cm3 erhalten wurde.
  • Außerdem wurde dieses Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform durch Halten in einem Gasofen, der zum Brennen fähig war, durch Verbrennen eines Propangases bei 1200°C 3 Stunden gebrannt und dann mit einer Strahlmühle gemahlen, wobei ein α-Aluminiumoxidpulver erhalten wurde.
  • Das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver wies eine spezifische BET-Oberfläche von 5,2 m2/g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,45 um und einen Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 um oder mehr von 3 ppm oder weniger auf. In Bezug auf den Gehalt an Verunreinigungen betrug der Gehalt an Si 4 ppm, der Gehalt an Fe betrug 7 ppm, der Gehalt, an Cu betrug 1 ppm, der Gehalt an Na betrug 2 ppm, der Gehalt an Mg betrug 1 ppm und die Aluminiumoxidreinheit betrug 99,99 Gew.-% oder mehr.
  • Außerdem wurde das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver einer Formgebung unterzogen, wobei Grünlinge unter einem Druck von 29, 73 und 147 MPa erhalten wurden. Die Porositäten der jeweiligen Grünlinge betrugen 59,2, 55,8 bzw. 52,2 Vol.-%, der mittlere Porendurchmesser lag in einem Bereich von 0,08 bis 0,11 um, die Änderung in der Porosität pro 1 MPa betrug 0,059%, und der thermische Expansionskoeffizient des Grünlings bei 40°C bis 600°C betrug 8,5 × 10–6/°C.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene α-Aluminiumoxidpulver, ein Polyvinylidenfluorid (PVDF) als Filmbindemittel und eine geeignete Menge an N-Methyl2-pyrrolidon (NMP) als ein Lösungsmittel wurden gemischt und gerührt, wobei eine poröse Beschichtungspaste (Aufschlämmung) erhalten wurde, in der der Gehalt eines Füllstoffs 94 Gew.-% der Gesamtmenge des Füllstoffs und des Filmbindemittels beträgt. Die Viskosität der Aufschlämmung wurde mit einem Viskoelastizitäts-Analysator (Physica-MCR301, hergestellt von Anton Paar) gemessen. Als Ergebnis betrug sie 0,32 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s–1.
  • Auf einer oberen Oberfläche einer Schichtelektrode, hergestellt durch Auftragen eines natürlichen kugelförmigen Graphits auf eine Kupferplatte, wurde diese poröse Beschichtungspaste mit einem Rakelbeschichter aufgetragen und dann getrocknet, wobei ein homogener poröser Film mit einer Dicke von 3 bis 5 im erhalten wurde.
  • (Beispiel 2)
  • Aluminiumisopropoxid, hergestellt aus Aluminium mit einer Reinheit von 99,99% als eine Ausgangssubstanz wurde mit Wasser hydrolysiert, wobei ein aufschlämmungsähnliches Aluminiumhydroxid erhalten wurde, das getrocknet wurde, wobei ein erstes Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform erhalten wurde. Als Nächstes wurde dieses erste Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform mit reinem Wasser angefeuchtet und getrocknet, wobei ein Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform mit unverdichteter Dichte von 0,6 g/cm3 erhalten wurde.
  • Außerdem wurde dieses Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform durch Halten auf 1220°C für 4 Stunden gebrannt und dann mit einer Strahlmühle gemahlen, wobei ein α-Aluminiumoxidpulver erhalten wurde.
  • Das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver wies eine spezifische BET-Oberfläche von 4,13 m2/g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,69 um und den Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr von 3 ppm oder mehr auf. Jedoch erreichte der Gehalt an groben Teilchen nicht 10 ppm. In Bezug auf den Gehalt an Verunreinigungen betrug der Gehalt an Si 11 ppm, der Gehalt an Fe betrug 10 ppm, der Gehalt an Cu betrug 1 ppm oder weniger, der Gehalt an Na betrug 5 ppm oder weniger, der Gehalt an Mg betrug 1 ppm oder weniger und die Aluminiumoxidreinheit betrug 99,99 Gew.-% oder mehr.
  • Außerdem wurde das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver einer Formgebung unterzogen, wobei Grünlinge unter einem Druck von 29, 73 und 147 MPa erhalten wurden. Die Porositäten der jeweiligen Grünlinge betrugen 53,7, 52,0 bzw. 50,5 Vol.-%, der mittlere Porendurchmesser lag in einem Bereich von 0,12 bis 0,13 μm, die Änderung in der Porosität pro 1 MPa betrug 0,027%, und der thermische Expansionskoeffizient des Grünlings bei 40°C bis 600°C betrug 8,7 × 10–6/°C.
  • Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1, außer dass ein Aluminiumalkoxid, hergestellt aus Aluminium mit einer Reinheit von 99,9% als eine Ausgangssubstanz verwendet wurde, wurde ein α-Aluminiumoxidpulver erhalten.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene α-Aluminiumoxidpulver, ein Polyvinylidenfluorid (PVDF) als Filmbindemittel und eine geeignete Menge an N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) als ein Lösungsmittel wurden gemischt und gerührt, wobei eine poröse Beschichtungspaste (Aufschlämmung) hergestellt wurde, in der der Gehalt eines Füllstoffs 94 Gew.-% der Gesamtmenge des Füllstoffs und des Filmbindemittels beträgt. Die Viskosität der Aufschlämmung wurde mit einem Viskoelastizitäts-Analysator (Physica MCR301, hergestellt von Anton Paar) gemessen. Als Ergebnis betrug sie 0,19 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s–1.
  • Auf einer oberen Oberfläche einer Schichtelektrode, hergestellt durch Auftragen eines natürlichen kugelförmigen Graphits auf eine Kupferplatte, wurde diese poröse Beschichtungspaste mit einem Rakelbeschichter aufgetragen und dann getrocknet, wobei ein homogener mikroporöser Film mit einer Dicke von 3 bis 5 μm erhalten wurde.
  • Die mit dem vorstehenden Verfahren erhaltene plattenförmige Elektrode wurde zu einem Kreis mit einem Durchmesser von 1,45 cm geschnitten, um eine Elektrode herzustellen, und die erhaltene Elektrode wurde bei 120°C für 8 Stunden unter Vakuum getrocknet. Nach Vakuumtrocknen wurde unter Verwendung der erhaltenen Elektrode als eine negative Elektrode, einer Lithiumfolie als eine positive Elektrode, TF40-50, hergestellt von NIPPON KODOSHI CORPORATION als ein Separator und LiPF6/Ethylencarbonat:Dimethylcarbonat:Ethylmethylcarbonat mit einer Konzentration von 1 mol/l (= 20:30:30 v/v%) + 3 Gew.-% Vinylencarbonat als eine Elektrolytlösung wurde eine bipolare Zelle unter Verwendung einer Prägezelle Typ CR2032 (IEC/JIS Standard) angeordnet, und dann wurde das Verhältnis der Aufrechterhaltung der Kapazität 1C/0,2C berechnet. Als Ergebnis betrug es 99%.
  • Hier wurde das Verhältnis der Aufrechterhaltung der Kapazität 1C/0,2C in der vorliegenden Erfindung wie folgt berechnet. Unter Verwendung einer Vorrichtung zur Beurteilung der Ladung und Entladung („TOSCAT (eingetragene Marke)-3100”, hergestellt von Toyo System Co., Ltd.) wurde eine konstante Stromladung bei einer Stromdichte von 60 mA/g durchgeführt, bis die bipolare Zelle 5 mV erreichte. Nach Erreichen von 5 mV wurde eine Ladung mit konstantem Potential durchgeführt, bis der Stromwert 6 mA/g erreicht, und dann wurde eine Entladung bei einem konstanten Strom einer Stromdichte von 60 mA/g durchgeführt, bis 1,5 V erreicht wurden. In dem zweiten Zyklus wurden die gleiche Ladung und Entladung durchgeführt und die integrierte Menge an Elektrizität zum Zeitpunkt der Entladung beim zweiten Zyklus wurde als eine Kapazität zum Zeitpunkt 0,2C genommen. Anschließend wurde der dritte Zyklus durchgeführt und eine konstante Stromladung wurde bei einer Stromdichte von 60 mA/g durchgeführt, bis 5 mV erreicht wurden. Nach Erreichen von 5 mV wurde eine Ladung mit konstantem Potential durchgeführt, bis ein Stromwert 6 mA/g erreicht. Dann wurde eine Entladung bei einem konstanten Strom einer Stromdichte von 360 mA/g durchgeführt, bis 1,5 V erreicht wurden. Im vierten Zyklus wurden die gleiche Ladung und Entladung durchgeführt und die integrierte Menge der Elektrizität zum Zeitpunkt der Entladung im vierten Zyklus wurde als eine Kapazität zum Zeitpunkt von 1C genommen. Der Wert, erhalten durch Multiplizieren des Werts, der durch Teilen der erhaltenen Kapazität zum Zeitpunkt von 1C durch die Kapazität zu dem Zeitpunkt von 0,2C erhalten wird, mit 100, wurde als das Verhältnis der Aufrechterhaltung der Kapazität 1C/0,2C verwendet.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Zuerst wurde wie in Beispiel 1 ein Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform erhalten. Außerdem wurde dieses Aluminiumhydroxid durch Halten auf 1250°C für 2 Stunden gebrannt und dann mit einer Vibrationsmühle gemahlen, wobei ein α-Aluminiumoxidpulver erhalten wurde.
  • Das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver wies eine spezifische BET-Oberfläche von 11,0 m2/g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,22 μm auf, und der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr betrug 7300 ppm oder mehr. In Bezug auf den Gehalt an Verunreinigungen betrug der Gehalt an Si 12 ppm, der Gehalt an Fe betrug 3 ppm, der Gehalt an Cu betrug 1 ppm, der Gehalt an Na betrug 2 ppm, der Gehalt an Mg betrug 1 ppm und die Aluminiumoxidreinheit betrug 99,99 Gew.-% oder mehr.
  • Außerdem wurde das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver einer Formgebung unterzogen, wobei Grünlinge unter einem Druck von 29, 73 und 147 MPa erhalten wurden. Die Porositäten der jeweiligen Grünlinge betrugen 46,3, 44,5 bzw. 43,7 Vol.-%, der mittlere Porendurchmesser betrug etwa 0,04 μm, die Änderung in der Porosität pro 1 MPa betrug 0,020%, und der thermische Expansionskoeffizient des Grünlings bei 40°C bis 600°C betrug 6,1 × 10–6/°C.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene α-Aluminiumoxidpulver, ein Polyvinylidenfluorid (PVDF) als ein Filmbindemittel und eine geeignete Menge an N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) als ein Lösungsmittel wurden gemischt und gerührt, wobei eine poröse Beschichtungspaste (Aufschlämmung) erhalten wurde, in der der Gehalt eines Füllstoffs 94 Gew.-% der Gesamtmenge des Füllstoffs und des Filmbindemittels beträgt. Die Viskosität der Aufschlämmung wurde mit einem Viskoelastizitäts-Analysator (Physica MCR301, hergestellt von Anton Paar) gemessen. Als Ergebnis betrug sie 0,15 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s–1.
  • Auf einer oberen Oberfläche einer Schichtelektrode, hergestellt durch Auftragen eines natürlichen kugelförmigen Graphits auf eine Kupferplatte, wurde diese poröse Beschichtungspaste mit einem Rakelbeschichter aufgetragen und dann getrocknet. Als Ergebnis trat eine Unebenheit des Beschichtungsfilms auf, von der angenommen wird, dass sie durch Aggregatteilchen bewirkt wird, und ein homogener Beschichtungsfilm wurde nicht erhalten.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Zuerst wurde wie in Beispiel 1 ein Aluminiumhydroxid in Trockenpulverform erhalten. Außerdem wurde dieses Aluminiumhydroxid durch Halten auf 1250°C für 4 Stunden gebrannt und dann mit einer Vibrationsmühle gemahlen, wobei ein α-Aluminiumoxidpulver erhalten wurde.
  • Das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver wies eine spezifische BET-Oberfläche von 5,1 m2/g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,52 μm auf und der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr betrug 800 ppm oder mehr. In Bezug auf den Gehalt an Verunreinigungen betrug der Gehalt an Si 15 ppm, der Gehalt an Fe betrug 7 ppm, der Gehalt an Cu betrug 1 ppm, der Gehalt an Na betrug 4 ppm, der Gehalt an Mg betrug 3 ppm und die Aluminiumoxidreinheit betrug 99,99 Gew.-% oder mehr.
  • Außerdem wurde das erhaltene α-Aluminiumoxidpulver einer Formgebung unterzogen, wobei Grünlinge unter einem Druck von 29, 73 und 147 MPa erhalten wurden. Die Porositäten der jeweiligen Grünlinge betrugen 42,9, 42,6 bzw. 41,5 Vol.-%, der mittlere Porendurchmesser betrug etwa 0,09 μm, die Änderung in der Porosität pro 1 MPa betrug 0,012%, und der thermische Expansionskoeffizient des Grünlings bei 40°C bis 600°C betrug 8,1 × 10–6/°C.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene α-Aluminiumoxidpulver, ein Polyvinylidenfluorid (PVDF) als ein Filmbindemittel und eine geeignete Menge an N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) als ein Lösungsmittel wurden gemischt und gerührt, wobei eine poröse Beschichtungspaste (Aufschlämmung) hergestellt wurde, in der der Gehalt eines Füllstoffs 94 Gew.-% der Gesamtmenge des Füllstoffs und des Filmbindemittels beträgt. Die Viskosität der Aufschlämmung wurde mit einem Viskoelastizitäts-Analysator (Physica MCR301, hergestellt von Anton Paar) gemessen. Als Ergebnis betrug sie 0,11 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s–1.
  • Auf einer oberen Oberfläche einer Schichtelektrode, hergestellt durch Auftragen eines natürlichen kugelförmigen Graphits auf eine Kupferplatte, wurde diese poröse Beschichtungspaste mit einem Rakelbeschichter aufgetragen und dann getrocknet. Als Ergebnis trat eine Unebenheit des Beschichtungsfilms auf, von der angenommen wird, dass sie durch Aggregatteilchen bewirkt wird, und ein homogener Beschichtungsfilm wurde nicht erhalten.
  • Das anorganische Oxidpulver der vorliegenden Erfindung kann einen anorganischen porösen Oxidfilm bereitstellen, der optimale Porosität, verbunden mit Lithiumionenleitfähigkeit, aufweist, der am Besten für eine Anwendung einer Lithiumionen-Sekundärbatterie geeignet ist, und weist auch hohe Gleichförmigkeit auf und ist thermisch stabil und ist daher industriell geeignet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 9-147916 A [0005]
    • JP 2005-327680 A [0006]
    • WO 2005/124899 [0007]
    • WO 2008/004430 [0008]
    • JP 2008-91192 A [0009]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Introduction To Ceramics”, S. 595, Wiley Interscience [0029]
    • JIS-Z-8830 [0059]
    • Typ CR2032 (IEC/JIS Standard) [0078]

Claims (7)

  1. Ein anorganisches Oxidpulver, das verwendet wird, um einen anorganischen porösen Oxidfilm mit isolierenden Eigenschaften auf einer Oberfläche mindestens einer/eines aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und einem Separator, die in einer Lithiumionen-Sekundärbatterie eingesetzt werden, zu bilden, wobei (1) die Oxidreinheit 90 Gew.-% oder mehr beträgt, (2) der Gehalt an groben Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10 μm oder mehr 10 ppm oder weniger, ausgedrückt als ein Massenverhältnis, beträgt und (3) die Porosität eines Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver, der unter einem Druck im Bereich von 29 MPa oder mehr und 147 MPa oder weniger hergestellt wurde, 40 Vol.-% oder mehr und 80 Vol.-% oder weniger beträgt, wobei ein mittlerer Porendurchmesser des Grünlings 0,06 μm oder mehr beträgt, ein Grad einer Änderung der Porosität pro Druck von 1 MPa zum Zeitpunkt der Formgebung des Grünlings 0,020% oder mehr und 0,060% oder weniger beträgt.
  2. Das anorganische Oxidpulver nach Anspruch 1, wobei das anorganische Oxid α-Aluminiumoxid ist.
  3. Das anorganische Oxidpulver nach Anspruch 2, wobei ein thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 40°C bis 600°C des unter einem Druck von 147 MPa hergestellten Grünlings aus dem anorganischen Oxidpulver 7 × 10–6/°C oder mehr und 9 × 10–6/°C oder weniger beträgt.
  4. Eine anorganische Oxidaufschlämmung, umfassend das anorganische Oxidpulver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel.
  5. Ein Verfahren zur Herstellung einer Lithiumionen-Sekundärbatterie, umfassend eine Elektrodengruppe, die durch Laminieren und Wickeln einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators erhalten wird, und eine Elektrolytlösung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Auftragen der anorganischen Oxidaufschlämmung nach Anspruch 4 auf eine Oberfläche der positiven Elektrode und/oder der negativen Elektrode, die aus einer Schicht aus einem Elektrodengemisch, das ein aktives Elektrodenmaterial und ein Bindemittel enthält, gebildet ist; und Trocknen der Aufschlämmung, um einen anorganischem porösen Oxidfilm zu bilden.
  6. Ein Verfahren zur Herstellung einer Lithiumionen-Sekundärbatterie, umfassend eine Elektrodengruppe, die durch Laminieren und Wickeln einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und eines Separators erhalten wird, und eine Elektrolytlösung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Auftragen der anorganischen Oxidaufschlämmung nach Anspruch 4 auf eine Oberfläche des Separators; und Trocknen der Aufschlämmung, um einen anorganischen porösen Oxidfilm zu bilden.
  7. Eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 5 oder 6.
DE201110012272 2010-02-25 2011-02-24 Anorganisches Oxidpulver und anorganisches Oxid enthaltende Aufschlämmung und Lithiumionensekundärbatterie, das die Aufschlämmung verwendet, und Verfahren zu deren Herstellung Withdrawn DE102011012272A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-040917 2010-02-25
JP2010040917 2010-02-25
JP2010116516 2010-05-20
JP2010-116516 2010-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011012272A1 true DE102011012272A1 (de) 2011-10-27

Family

ID=44476765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110012272 Withdrawn DE102011012272A1 (de) 2010-02-25 2011-02-24 Anorganisches Oxidpulver und anorganisches Oxid enthaltende Aufschlämmung und Lithiumionensekundärbatterie, das die Aufschlämmung verwendet, und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110206963A1 (de)
JP (1) JP2012004103A (de)
KR (1) KR20110097725A (de)
DE (1) DE102011012272A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6336703B2 (ja) 2011-10-05 2018-06-06 日産自動車株式会社 耐熱絶縁層付セパレータ
JP5362132B2 (ja) * 2012-01-20 2013-12-11 住友化学株式会社 無機酸化物粉末および無機酸化物含有スラリーならびに該スラリーを使用したリチウムイオン二次電池およびその製造方法
US9850394B2 (en) 2012-06-28 2017-12-26 Kureha Corporation Resin composition, filler-containing resin film for non-aqueous electrolyte secondary battery, and method for producing filler-containing resin film for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6067016B2 (ja) * 2012-07-27 2017-01-25 住友化学株式会社 アルミナスラリーおよびその製造方法並びに塗工液
KR101541473B1 (ko) * 2012-11-30 2015-08-05 주식회사 엘지화학 표면 특성이 다른 무기물 입자의 이중 다공성 코팅층을 포함하는 이차전지용 분리막, 이를 포함하는 이차전지, 및 상기 분리막의 제조방법
KR101535199B1 (ko) * 2012-11-30 2015-07-09 주식회사 엘지화학 개선된 분산성을 갖는 슬러리 및 그의 용도
JP6221885B2 (ja) * 2014-03-26 2017-11-01 日本ゼオン株式会社 リチウム二次電池用多孔膜の製造方法
CN106256041B (zh) 2014-12-17 2018-06-26 住友化学株式会社 无机氧化物粉末、和含有其的浆料、以及非水电解液二次电池和其制造方法
CN107431171B (zh) 2015-03-30 2021-01-05 日本瑞翁株式会社 二次电池多孔膜用组合物、二次电池用多孔膜及二次电池
JP6593626B2 (ja) * 2015-06-17 2019-10-23 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル
WO2017002366A1 (ja) 2015-06-29 2017-01-05 日本ゼオン株式会社 二次電池多孔膜用組成物、二次電池用多孔膜および二次電池
JP6536900B2 (ja) * 2016-01-13 2019-07-03 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池
WO2018047871A1 (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 住友化学株式会社 アルミナ粉末、アルミナスラリー、アルミナ含有コート層、積層分離膜及び二次電池
JP6360531B2 (ja) * 2016-09-15 2018-07-18 住友化学株式会社 非水電解液二次電池用積層セパレータ、非水電解液二次電池用部材および非水電解液二次電池
HUE061583T2 (hu) 2016-11-14 2023-07-28 Sumitomo Chemical Co Alumíniumoxid és azt tartalmazó iszap, azt használó alumíniumoxid porózus film, laminált szeparátor, nemvizes elektrolitú szekunder akkumulátor és eljárás nemvizes elektrolitú szekunder akkumulátor elõállítására
JP7281086B2 (ja) * 2019-10-09 2023-05-25 トヨタ自動車株式会社 多孔質体の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147916A (ja) 1995-11-20 1997-06-06 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池
JP2005327680A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池
WO2005124899A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 二次電池およびその製造方法
WO2008004430A1 (en) 2006-07-06 2008-01-10 Panasonic Corporation Method for production of member for secondary battery, apparatus for production of the member, and secondary battery using the member
JP2008091192A (ja) 2006-10-02 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池用極板の製造方法、その製造法を用いたリチウム二次電池用極板とリチウム二次電池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4710216B2 (ja) * 2002-06-11 2011-06-29 コニカミノルタホールディングス株式会社 薄膜形成方法
JP4325920B2 (ja) * 2003-01-29 2009-09-02 京セラ株式会社 誘電体磁器組成物および誘電体磁器の製造方法
EP1659650A4 (de) * 2004-03-30 2008-12-24 Panasonic Corp Sekundärbatterie mit wasserfreiem elektrolyt
HUE052954T2 (hu) * 2004-07-07 2021-05-28 Lg Chemical Ltd Szerves/szervetlen kompozit porózus szétválasztó, és ezt tartalmazó elektrokémiai készülék
WO2008062727A1 (fr) * 2006-11-20 2008-05-29 Teijin Limited Séparateur pour batterie auxiliaire non aqueuse, procédé de production associé, et batterie auxiliaire non aqueuse
JP4599344B2 (ja) * 2006-12-25 2010-12-15 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 非酸化物系多孔質セラミック材の製造方法
JP2008198506A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147916A (ja) 1995-11-20 1997-06-06 Fuji Photo Film Co Ltd 非水二次電池
JP2005327680A (ja) 2004-05-17 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池
WO2005124899A1 (ja) 2004-06-22 2005-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 二次電池およびその製造方法
WO2008004430A1 (en) 2006-07-06 2008-01-10 Panasonic Corporation Method for production of member for secondary battery, apparatus for production of the member, and secondary battery using the member
JP2008091192A (ja) 2006-10-02 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池用極板の製造方法、その製造法を用いたリチウム二次電池用極板とリチウム二次電池

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Introduction To Ceramics", S. 595, Wiley Interscience
JIS-Z-8830
Typ CR2032 (IEC/JIS Standard)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012004103A (ja) 2012-01-05
US20110206963A1 (en) 2011-08-25
KR20110097725A (ko) 2011-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011012272A1 (de) Anorganisches Oxidpulver und anorganisches Oxid enthaltende Aufschlämmung und Lithiumionensekundärbatterie, das die Aufschlämmung verwendet, und Verfahren zu deren Herstellung
KR102585092B1 (ko) 고체 전해질 제조를 위한 리튬 함유 가넷 세터 플레이트
EP3011621B1 (de) Elektrodenmaterial und dessen verwendung in lithium-ionen-batterien
KR101582394B1 (ko) 정극 활물질 입자, 그리고 그것을 사용한 정극 및 전고체 전지
WO2013108883A1 (ja) 無機酸化物粉末および無機酸化物含有スラリーならびに該スラリーを使用したリチウムイオン二次電池およびその製造方法
EP2911223A1 (de) Titan-Niob-Verbundstoff aus elektrodenaktivem Material auf Oxidbasis und Lithium-Sekundärbatterie damit
KR101630209B1 (ko) 양극 활물질, 그를 갖는 리튬이차전지 및 그의 제조 방법
DE202018006840U1 (de) Positivelektrodenaktivmaterial für eine Lithiumsekundärbatterie
CN102190323B (zh) 无机氧化物粉末和含无机氧化物的淤浆、以及使用该於浆的锂离子二次电池和制备其的方法
US20200136176A1 (en) Environmentally preferable method of making solid electrolyte and integration of metal anodes thereof
EP3326226A1 (de) Kathodenmaterial für wiederaufladbare lithium-ionen-festkörperbatterie
Kanamura et al. Three dimensionally ordered composite solid materials for all solid-state rechargeable lithium batteries
CN107681147B (zh) 一种固态电解质包覆改性锂离子电池正极材料的制备方法与应用
DE112019006365T5 (de) All-solid-state-batterie und verfahren zu ihrer herstellung
EP2792007A1 (de) Festkörperelektrolyt für den einsatz in lithium-luft- oder lithium-wasser-akkumulatoren
DE112015002524T5 (de) Nano-Silizium-Material, Verfahren zur Herstellung desselben und Negatvelektrode einer Sekundärbatterie
DE102013111853A1 (de) Kohlenstoffbeschichtetes Lithiumsulfid
EP3507844A1 (de) Anoden von lithium-ionen-batterien
DE112018001509T5 (de) Lithium-Sekundärbatterie
JP2021096965A (ja) 焼結体、蓄電デバイス及び焼結体の製造方法
JP2020098710A (ja) 固体電解質層及び全固体電池
JP7328790B2 (ja) セラミック原料粉末、全固体電池の製造方法、および全固体電池
US20150162640A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6754260B2 (ja) 非水系リチウム型蓄電素子
WO2020091723A1 (en) Environmentally preferable method of making solid electrolyte and integration of metal anodes thereof

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140902