JP2009525568A - 多層材料、それを製造するための方法、および電極としての使用 - Google Patents

多層材料、それを製造するための方法、および電極としての使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、固体基材と、電気化学的活性物質の粒子、その固体基材に密着している第一の固体層、およびその第一の固体層に密着している第二の層を含む少なくとも2層の重ね合わせた固体層と、を含む多層材料に関する。前記多層材料は、95%以上の上側層の一定の厚みと、第一の層の厚みの10%未満である第一の層の中への第二の層の貫入深さとを有しており、電極構成要素として、過負荷損傷の危険性が低いジェネレーターを調製することが可能となる。
【選択図】図7

Description

本発明は、固体支持体と、電気化学的活性物質の粒子を含む少なくとも2層の重ね合わせ固体層とを含む多層材料に関する。それらの多層材料は特に、隣接する固体層の間での相互貫入が少ないことを特徴としている。
本発明はさらに、本発明の多層材料を形成させるための方法、特に、電気化学的活性物質の粒子を含む混合物をコーティングする工程を含む方法に関する。
本発明はさらに、本発明の方法によって得られる多層電極に関するが、それらは優れた顕著な機械的および電気化学的性質を有している。
最後に、本発明は、本発明の多層材料に基づく少なくとも一つの電極を組み入れ、例外的ともいえる安全性を特徴とする電気化学的ジェネレーターに関する。それらのジェネレーターは、特に過充電の場合の抵抗性が高いために、可搬式の電子システムおよびハイブリッド車両における使用に特に適している。
2層電極が優れていることは、ナオキ・イマチ(Naoki Imachi)らにより、第46回バッテリー・シンポジウム(46th symposium on batteries)(2005年11月16〜18日、日本、名古屋にて開催)会議録発行要旨集168〜169頁において示唆されているが、そこでは、その第一の層がLiFePOをベースとし、その第二の層が活性物質として機能するLiCoOをベースとし、そのコレクターがアルミニウム箔からなる2層カソードが、xに応じてLi1−xFePOの抵抗の変化によって、耐過充電性効果を有していることが記述されている。このLiFePO/LiCoOをベースとする2層カソードでは、ある程度の進歩は達成されてはいるものの、あまり関心を呼ばなかった。
したがって、公知の材料の欠点の少なくとも一つが無くなり、特に、良好な過充電耐性を与えるような電極材料を開発することが必要とされていた。
本発明の第一の主題は、固体支持体と、その第一の固体層がその固体支持体に密着され、その第二の固体層がその第一の固体層に密着されている、電気化学的活性物質の粒子を含む少なくとも2層の重ね合わせ固体層とを含む多層材料のファミリーである。この多層材料はさらに、以下の性質の少なくとも一つを有していることを特徴としている:
・電子顕微鏡法を用いた測定で、一定値〜95%以上、好ましくは一定値〜97%以上である第一の固体層の厚み;
・走査型電子顕微鏡法を用いた測定で、一定値〜95%以上、好ましくは一定値〜97%以上である第二の固体層の厚み;および
・第一の固体層の厚みの10%未満、好ましくは第一の固体層の厚みの5%未満である、第一の固体層の中への第二の固体層の貫入深さ。
好ましくは、電気化学的活性物質が一般式Aに相当する複合酸化物であってよいが、ここで:
・Aには、アルカリ金属が含まれ;
・Mには、少なくとも1種の遷移金属、および場合によっては遷移金属以外の金属、またはそれらの混合物が含まれ;
・Zには、少なくとも1種の非金属が含まれ;
・Oが酸素であり、Nが窒素であり、Fがフッ素であり;そして
・係数a、m、z、o、n、f≧0を選択して、電気的に中性を保つ。
本発明の多層材料の好適なサブファミリーは、その第一の固体層が、その第二の固体層の中に存在している電気化学的活性物質の性質とは異なった性質であるような、多層材料によって形成されていてよい。
本発明の多層材料のまた別の好適なサブファミリーは、第一および第二の固体層のそれぞれが、前記第一および第二の固体層の中に存在する電気化学的に活性な粒子のためのバインダーを含み、固体層中に存在するバインダーが、その中にそれが存在している固体層の重量の、好ましくは0〜99%の間、さらにより好ましくは1〜95%の間を示すような材料によって形成されていてよい。
好ましくは、その第一の固体層の中に存在するバインダーが、その第二の固体層の中に存在するバインダーの性質とは異なった性質であってもよい。
固体層の一つが増粘剤を含み、その増粘剤が固体層中で、その中にそれが存在している固体層の重量の好ましくは0〜98%の間、さらにより好ましくは0〜94%の間であれば、好都合である。
その第一の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより高い濃度で可溶性であり、その第二の固体層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより低い濃度で可溶性であるのが好ましい。
その第二の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより高い濃度で可溶性であり、その第二の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより低い濃度で可溶性であるのが好都合である。
本発明の多層材料の好適なサブファミリーは、第三の保護層を含む多層材料により形成されていてもよいが、その層は、好ましくは、第一の層とは接触していない第二の層の表面の上で第二の固体層に密着している、LiPOタイプの固体材料をベースとしたものである。
本発明の多層材料の好適なサブファミリーは、カソード多層材料により形成されていてもよい。
それらの多層材料においては、以下のようであれば好都合である:
・その第一の固体層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePOおよび炭素被覆FePOタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプの材料により形成される群から選択される材料をベースとしていてよく;さらにより好ましくは、その第一の層が、LiCoO、LiMn、LiMn1/3Co1/3Ni1/3もしくはLiNiCoAl(0<x、y、z<1)タイプであるか、またはそれらの材料の少なくとも2種の混合物を含むタイプであるかであってよく;および/または
・その第二の固体層が、LiCoO、LiMn、LiMn1/3Co1/3Ni1/3もしくはLiNiCoAl(0<x、y、z<1)タイプの材料、またはそれらの材料の少なくとも2種の混合物をベースとしていてよく;さらにより好ましくは、その第二の層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePOもしくは炭素被覆FePOタイプであるか、後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである。
第一の固体層におけるバインダーが水溶性バインダータイプであれば、好都合である。
第二の固体層におけるバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプであれば、さらに好都合である。
第一の層におけるバインダーがPVDFまたはPTFEタイプであるのが好ましい。
第二の層におけるバインダーが水溶性バインダータイプであるのが好ましい。
その増粘剤がセロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプであれば好都合である。
一つの特に有利な組合せにおいては、その第一の固体層におけるバインダーが水溶性バインダータイプのものであり、その第二の固体層のバインダーが、NMPまたはシクロペンタノンタイプのものであってもよい。
また別の特に有利な組合せにおいては、その第一の層におけるバインダーがNMPまたはシクロペンタノンタイプのものであり、その第二の層のバインダーが水溶性バインダータイプであってもよい。
本発明の多層材料の好適なサブファミリーは、アノード多層材料により形成されていてもよい。それらの多層材料においては、以下のようであれば好ましい:
・その第一の固体層が、天然黒鉛タイプもしくは人造黒鉛タイプであるか、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであり、その第二の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであってよいが、ただしXは0より大きいが2未満である;または
・その第一の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛またはSiO−炭素タイプであり、その第二の固体層が、天然黒鉛もしくは人造黒鉛タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであってもよいが、ただしXは0より大きいが2未満である。
一つの有利な実施態様においては、その第一の固体層の中に存在するバインダーが、次いで水溶性であってもよい。
また別の有利な実施態様においては、その第一の固体層に、セロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプの増粘剤が含まれていてもよい。
好都合には、その多層材料の第二の固体層の中に存在するバインダーがPVDFであればよい。
好ましくは、その第一の固体層の中に存在するバインダーがPVDFまたはPTFEであってよい。
好都合には、その第一の固体層の中において使用されるバインダーが、PVDFもしくはPTFEおよびNMPもしくはシクロペンタノンであってよい。
その第二の固体層の中に存在するバインダーが水溶性であればさらに好都合である。
好ましくは、その第二の固体層の中において使用されるバインダーが、PVDFもしくはPTFEおよびNMPであってよい。
特に有利な変法においては、その第二の固体層の中において使用されるバインダーが水溶性であってよい。
本発明の多層材料の好適なサブファミリーは、その中で固体支持体が以下のものから選択される材料を含む材料により形成されているのがよい:
・アノードの場合:銅およびエキスパンド銅、アルミニウムならびにニッケルにより形成される群から、好ましくは銅およびエキスパンド銅から形成される群から;そして
・カソードの場合:アルミニウム、炭素被覆アルミニウム、エキスパンドアルミニウム、エキスパンド炭素被覆アルミニウム、チタンおよび白金により形成される群から、好ましくはアルミニウム、炭素被覆アルミニウムおよびエキスパンドアルミニウムより形成される群から。
本発明の多層材料における厚みは、好ましくは以下のとおりである:
・その第一の層は、1〜200μmの間、好ましくは10〜120μmの間であってよく;
・その第二の層は、1〜200μmの間、好ましくは10〜120μmの間であってよく;そして
・その保護層は、500ナノメートル〜16μmの間、好ましくは1〜5μmの間であってよい。
本発明の材料の一つの特に有利なサブファミリーは、固体支持体および2層の重ね合わせ固体層を含むアノード多層材料からなっているのがよいが:
・その第一の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、そして
・その第二の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含む。
本発明の材料の一つの特に有利なサブファミリーは、固体支持体および2層の重ね合わせ固体層を含むカソード多層材料からなっているのがよいが:
・その第一の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜98%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜99%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、そして
・その第二の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜98%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜99%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含む。
アノード多層材料のまた別の特に有利なサブファミリーには、固体支持体、2層の重ね合わせ固体層、および保護層が含まれていてよいが:
・その第一の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、
・その第二の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、そして
・その保護層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含む。
また別の好適なサブファミリーは、固体支持体、2層の重ね合わせ固体層、および保護層を含むカソード多層材料によって形成されていてよいが:
・その第一の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、
・その第二の固体層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含み、そして
・その保護層には:
・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
を含む。
本発明による多層材料のまた別の好適なサブファミリーは、以下のような材料によって形成されていてよい:
・その支持体が、1〜100μmの間の厚みを有し、
・その第一の層が、1〜200μmの間の厚みを有し、
・その第二の固体層が、1〜200μmの間の厚みを有し、そして
・保護層が存在するならば、それが0.5〜5μmの間の層を有する。
本発明の第二の主題は、固体支持体および少なくとも2層の重ね合わせ固体層を含む多層材料を形成させるための方法によって形成されるが、
・その第一の固体層は、第一の電気化学的活性物質の粒子を含むが、その活性物質が前記粒子にバインダーによって結合されていてもいなくてもよく、その固体支持体に密着されており;そして、
・その第二の固体層は、第二の電気化学的活性物質の粒子を含むが、その活性物質が前記粒子にバインダーによって結合されていてもいなくてもよく、第一の固体層の中に存在する電気化学的活性物質の性質とは異なった性質を有しており、
それらの方法に含まれるのは:
・その2層の固体層がバインダーを含む場合においては、少なくとも以下の工程を含み:
a)その固体支持体の上に、第一の電気化学的活性物質の粒子、この第一の電気化学的活性物質のためのバインダー、およびそのバインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;
b)コーティングの後に第一の層の中にまだ存在している溶媒を蒸発させて、第一の固体層を形成させる工程;
c)その第一の固体層の上に、第二の電気化学的活性物質の粒子、その第二の電気化学的活性物質のためのバインダー、およびバインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;および
d)コーティングの後に第二の層の中に存在している溶媒を蒸発させて、第二の固体層を形成させる工程;
・それらの固体層の内の一つがバインダーを含まない場合においては、少なくとも以下の工程を含み:
a’)その固体支持体の上に、物理的または化学的方法によって、第一の活性物質からなるが、バインダーは含まない固体層を形成させる工程;
b’)工程a’)において形成された固体層の上に、そのバインダーを含まない固体層の中に存在しているものとは異なった性質の第二の電気化学的活性物質の粒子、その第二の電気化学的活性物質のためのバインダー、およびバインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;および
c’)コーティングの後に第二の層の中に存在している溶媒を蒸発させて、工程b’)における第二の固体層を形成させる工程;
・あるいは、その他の場合においては以下の工程を含み:
a’’)その固体支持体の上に、第一の電気化学的活性物質の粒子、その第一の電気化学的活性物質のためのバインダー、およびそのバインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;
b’’)コーティングの後に第一の層の中に存在している溶媒を蒸発させて、第一の固体層を形成させる工程;および
c’’)物理的または化学的方法によって、工程b’’)において形成された第一の固体層の上に、第一の固体層の中に存在しているものとは異なった第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない固体層を形成させる工程;
・そして、それらの固体層の内のいずれもがバインダーを含まない場合においては、少なくとも以下の工程を含み:
a’’’)その固体支持体の上に直接、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;および
b’’’)工程a’’’)において形成された第一の固体層の上に直接、物理的または化学的方法によって、第一の固体層の中に存在している電気化学的活性物質とは異なった第二の活性物質からなるが、バインダーを含まない、第二の固体層を形成させる工程、
・あるいは、その他の場合においては以下の工程を含み:
a’’’’)その固体支持体とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;
b’’’’)その固体支持体の上に工程a’’’’)において得られた第一の固体層を適用する工程;および
c’’’’)工程b’’’’)における固体支持体に取り付けられた第一の固体層の上に直接、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない固体層を形成させる工程、
・あるいは、その他の場合においては以下の工程を含み:
a’’’’’)その固体支持体の上に直接、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;および
b’’’’’)工程a’’’’’)において第一の固体層を用いて被覆された固体支持体物質とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない第二の固体層を形成させる工程;および
c’’’’’)工程b’’’’’)において得られた第二の固体層を、第一の固体層を用いて被覆された固体支持体の上に適用する工程、
・あるいは、その他の場合においては以下の工程を含み:
a’’’’’’)その固体支持体とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;
b’’’’’’)工程a’’’’’’)において得られた第一の層を、固体支持体の上に適用する工程;
c’’’’’’)第一の固体層を用いて被覆された固体支持体材料とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない第二の固体層を形成させ、そのようにして得られた第二の固体層を、工程a’’’’’’)において得られた第一の固体層を用いて被覆された固体支持体の上に適用する工程;および
d’’’’’’)工程b’’’’’’)における第一の層を用いて被覆された固体支持体の上に、工程c’’’’’’)において得られた第二の層を適用する工程。
本発明の方法を実施する一つの有利な方法においては、工程c)において使用される溶媒/バインダー混合物が、第一の固体層を溶解させることができないか、あるいはほんのわずかしか溶解させることができず、好ましくは25℃で1グラム/リットル未満の程度でしか溶解させないのが好ましい。
本発明の方法は、カソードを製造するために好適に使用される。
第一の固体層の製造は、ドクターブレードを使用するか、あるいはアルミニウムコレクターの上に押出し加工することにより有利に実施することができ、第二の層をその第一の層の上にコーティングしてもよい。
また別の有利な変法においては、エキスパンドメタルタイプのアルミニウムコレクターの上に垂直コーティングすることにより第一の層を製造することができ、第二の層は、その第一の層の上に垂直コーティングすることによって得ることができる。
第二の層を製造するには、ドクターブレードを使用するか、あるいは第一の層の上に押出し加工するのが有利である。
第二の層は、PP(ポリプロピレン)支持体の上にコーティングした後に、第一の層の上に積層法により移行させるのが好ましい。
それらの2層を製造するのに使用されるバインダーは、PVDFまたはPTFEタイプであってよく、使用される溶媒は、NMPまたはシクロペンタノンタイプであってよいが、第二の層を形成させるために使用される溶媒が、第一の層のバインダーを溶解させることができないのが好都合である。
本発明を実施するためのまた別の有利な方法においては、それらの層の少なくとも一つが、以下の方法からなる群から選択される少なくとも一つの方法によって形成される:プラズマ蒸着法、蒸発法、CVD、スパッタリング、およびそれらの方法の少なくとも2種の組合せ。
第一の層を製造するために使用されるバインダーは、第二の層を製造するために使用されるバインダーとは異なっていてもよい。
本発明の方法は、カソード多層材料を製造するために使用するのが有利である。
したがって、その第一の固体層は、LiFePOタイプの物質をベースとするか、好ましくはそれからなっているのが有利である。
第二の固体層は、LiCoO、LiMn、LiMn1/3Co1/3Ni1/3もしくはLiNiCoAl(0<x、y、z<1)タイプの材料、および後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプの材料から形成される群から選択される材料をベースとするか、好ましくはそれらからなるのが好ましい。
好適な実施方法においては、その第一の層が、LiCoO、LiMn、LiMn1/3Co1/3Ni1/3もしくはLiNiCoAl(0<x、y、z<1)タイプまたはそれらの混合物であってよく、その第二の層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePOもしくは炭素被覆FePOタイプまたは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであってよい。
その第一の固体層のバインダーが水溶性バインダータイプであれば、好都合である。
第二の固体層におけるバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプであれば好ましい。
また別の変法においては、コーティングのために使用される溶媒は、水性タイプであるのが有利である。
特に有利なまた別の変法においては、コーティングのために使用される溶媒は、NMPまたはシクロペンタノンタイプであってよい。
第一の固体層のバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプであれば好ましい。
その第二の固体層におけるバインダーが水溶性バインダータイプであれば、好都合である。
コーティングのために使用される溶媒がNMPまたはシクロペンタノンタイプであれば好ましい。
コーティングのために使用される溶媒が水タイプであれば、好都合である。
第一の固体層のバインダーが水溶性バインダータイプであり、かつ第二の固体層のバインダーがNMPまたはシクロペンタノンタイプであれば、その方法は特に有利である。
第一の固体層のコーティングが水タイプであり、かつ第二の固体層のコーティングに使用されるものがNMPまたはシクロペンタノンタイプであれば、その方法は特に有利である。
第一の固体層のバインダーが、NMPまたはシクロペンタノンタイプであり、第二の固体層のバインダーが水溶性バインダータイプであるのも好都合である。
第一の固体層をコーティングするために使用される溶媒が水タイプである場合には、第二の固体層をコーティングするために使用される溶媒が無溶媒タイプであるのが有利である。
本発明の方法は、アノードタイプの電極を製造する際には特に利点を有している。この場合、その第一の固体層が天然または人造黒鉛タイプであるのが有利であり、その第二の固体層は、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプであってよいが、ただしXは0より大きいが2未満である。
また別の変法においては、その第一の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプであるが、ただしXは0より大きいが2を超えず、その第二の固体層が天然または人造黒鉛タイプであってもよい。
本発明の方法の有利な変法においては、その第一の層において使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ水溶性バインダーおよび水であってよい。
また別の有利な変法においては、その第一の層を形成させるために使用されるバインダーおよび溶媒がそれぞれ、PVDFまたはPTFE、およびNMPまたはシクロペンタノンであってよい。
また別の有利な変法においては、その第二の層を形成させるために使用されるバインダーおよび溶媒がそれぞれ、PVDFまたはPTFE、およびNMPまたはシクロペンタノンであってよい。
その第二の層において使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ水溶性バインダーおよび水であるのが好ましい。
本発明の第三の主題は、本発明の第二の主題において定義された方法の一つを実施することによって得られる多層材料により形成される。
本発明の第四の主題は、少なくとも一つのアノード、少なくとも一つのカソード、および少なくとも1種の電解質、を含む電気化学的ジェネレーターによって形成される。それらのジェネレーターは、本発明の第一の主題において定義された材料の一つを含む少なくとも一つの電極を含むか、本発明の第二の主題において定義された方法の一つによって得られることを特徴としている。
本発明のジェネレーターの好適なサブファミリーは以下のものに相当する:
・カソード/電解質/アノードタイプの電気化学的ジェネレーター;および
・液状電解質タイプの電気化学的ジェネレーターであって、その電解質はゲルタイプであるのが有利である。
本発明のジェネレーターにおいては、その電解質が少なくとも1種の塩および少なくとも1種の溶媒からなっているのが好ましい。
そのような電気化学的ジェネレーターにおいては、その塩が、LiFSI、LiTFSI、LiBF、LiPF、LiClO、LiCFSO、LiBETI、LiBOB、およびLiDCTAタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の塩からなる群から選択されるのが好都合である。
その溶媒は、EC、DEC、PC、DMC、EMC、およびGBLタイプならびに後者の少なくとも2種の混合物の溶媒の群から選択されるのが好ましい。
また別の有利な実施方法においては、ゲル電解質を、少なくとも1種のポリマー、少なくとも1種の塩、および少なくとも1種の可塑剤から形成させるのがよい。この場合、そのポリマーは、ポリエーテル、PVDF、PAN、およびPMMAタイプのポリマーの群、ならびに後者の少なくとも2種の混合物から選択するのが好ましい。
また別の有利な実施方法においては、その塩が、LiFSI、LiTFSI、LiBF、LiPF、LiClO、LiCFSO、LiBETI、LiBOB、およびLiDCTAタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の塩の群から選択されるのが好都合である。
本発明のジェネレーターにおいては、その可塑剤を、EC、DEC、PC、DMC、EMC、GBL、TESA、およびVCタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の可塑剤から選択するのが好都合である。
次いで、IR、UV、もしくは電子ビームによるか、またはそれらの方法の少なくとも二つの組合せにより、熱的にゲルを形成させてもよい。
本発明の電気化学的ジェネレーターは、耐過充電性および安全性を特徴としている。
それらの電気化学的ジェネレーターはさらに、12ボルト以上の過充電の存在下におけるジェネレーターの温度が80℃未満であることも特徴としている。
本発明のジェネレーターの好適なサブファミリーは、急速充電の際の金属リチウムの析出が100ppm未満かまたは好ましくはトレース量も存在しないジェネレーターによって形成させることができる。
本発明の第五の主題は、先に第一および第二の主題において定義された少なくとも1種のカソード多層材料をベースとするか、または本発明の第三の主題の方法によって得られるカソードによって形成される。
それらのカソードの好適なサブファミリーは、その多層材料の中に存在する電気化学的活性物質の少なくとも1種が塩基性であり、好ましくはLiFePO粒子、LiPO粒子、および後者の混合物からなる群から選択されるものからなる。
その多層材料の中に存在する電気化学的活性物質の少なくとも1種が、塩基性物質の層を用いてコーティングされていれば好都合である。
本発明の第六の主題は、先に第一および第二の主題において定義された少なくとも1種のアノード多層材料をベースとするか、または本発明の第三の主題の方法によって得られるアノードによって形成される。
それらのアノードの好適なサブファミリーは、その中で、多層材料中に存在する電気化学的活性物質の少なくとも1種が容量リザーバー(capacity reservoir)であって、その容量がアノードの全容量の少なくとも10%であるようなものからなっていてよい。
好ましくは、その容量リザーバー材料は、LiTi12、Ag、Sn、Si、Al、SiO、SiO−黒鉛およびSiO−炭素(ただしXは0より大きいが2未満である)、ならびに後者の少なくとも2種の混合物からなる群から選択することができる。
本発明の第七の主題は、第一の主題におけるか、または本発明の第二の主題に従った方法の一つにより得られるかの多層材料からなるが、ここでその導電性材料は、炭素、黒鉛、もしくは繊維タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物である。この場合、その炭素は好ましくは、ケッチェン(Ketjen)、シャウイニガン(Schawinigan)もしくはデンカ(Denca)タイプであるか、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである。その黒鉛が人工または天然タイプのものであれば、さらに好都合である。この場合、その繊維が、VGCF(気相成長炭素繊維)、エクスメソフェーズもしくはエクスパル(ポリビニルアクロニトリル)タイプであるか、あるいは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであってよい。
本発明の第八の主題は、第一、第四、および第五の主題の一つに従って材料を形成させるための第二の主題に従った方法からなり、それには以下のものを使用する:
・アノード支持体の上でコーティングするのに特に好適な水溶液であって、その水溶液は、以下のようにして配合される(パーセントは重量基準である):
・少なくとも64%の黒鉛;および
・少なくとも3%の水溶性バインダー;
・0.1〜2%の増粘剤;および
・多くとも27%の水;
であるか、または
・カソード支持体の上にコーティングするのに特に好適な水溶液であって、その溶液は以下のようにして配合され、その水溶液は、重量で以下の成分を含むコーティングとして使用することができる:
・少なくとも64%のLiFePO;および
・少なくとも3%の水溶性バインダー;
・0.1〜2%の増粘剤;および
・多くとも27%の水;
である。
本発明の開示の文脈においては、「多層電極」という用語は、その表面上に少なくとも二つの層を重ね合わせることを特徴とする電極に例えられる。
本発明の開示の文脈においては、「層の厚みの不変性(constancy)」は、走査型電子顕微鏡(SEM)法を用いて測定された。本発明の場合、使用したSEMは、コンピュータ組み込みの日立(HITACHI)S−3500Nであった。その装置には、試料の直線ミリメートルごとに厚みが測定されるようなプログラムを与えた。得られた数値を、エクセル(Excel)(登録商標)プログラムを使用して利用したが、それは、試料の長さと1ミリメートルごとのセグメントで測定した厚みとの二次元曲線の形で提供された。不変性は、試料の厚みの平均値と測定された極値との間の偏差を測定することにより求めた。したがって、平均の試料厚みが40ミクロン一定〜95%ということは、その平均厚みが38〜42ミクロンの間で変動するということを意味している。
本発明の開示の文脈においては、「層の相互の平均貫入深さ」は、走査型電子顕微鏡(SEM)法を用いて測定されたものであって、試料の直線ミリメートルごとに測定された貫入の統計的平均値を表している。
本発明の開示の文脈においては、「コーティング」という用語は、電極を用いて支持体を上塗りする方法を表している。
本発明の開示の文脈においては、バインダーの機能とは、溶液中に存在する電気化学的活性物質の粒子、さらにはそれらが固体層中に存在しているときに、化学的に結合させることである。
本発明の開示の文脈においては、増粘剤の機能とは、コーティングされる混合物の溶液の粘度を上昇させることであって、前記溶液には電気化学的活性物質の粒子、バインダー、および溶媒が含まれている。
あらゆる種類のバインダーを使用することができる。国際出願第PCT/CA03/01739号明細書、およびそれに対応する欧州出願(欧州特許第1,573,834号明細書(ハイドロ−ケベック(HYDRO−QUEBEC)))の中に記載されているものは、本発明の多層構造を形成させる文脈においては、より詳しくは、電気化学的活性物質の少なくとも1種の水性混合物を使用してコーティングすることにより固体層を形成させるための方法の文脈においては、特に有用である(それらの特許の内容を参照により本出願に援用する)。
使用されるバインダーおよび増粘剤は一般的に、室温で導入したときに、水中に少なくとも20%溶解して、100グラムの水中に20グラムの量となるのが好ましい。それらが少なくとも50%の溶解性を有しているのが好ましく、少なくとも90%であればさらに有利である。
増粘剤が水中に可溶性であるのがさらにより好都合であり、それらは、天然セルロース、物理的および/または化学的に変性されたセルロース、天然多糖類および化学的および/または物理的に変性された多糖類により形成される群から選択することができるが、それらは27000〜250000の間の分子量を有している。
増粘剤を、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースおよびメチルエチルヒドロキシセルロースより形成される群から選択するのが好都合である。
一つの好ましい実施態様においては、増粘剤をセロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプのカルボキシメチルセルロースからなる群から選択するが、それらは、日本の第一工業製薬(株)(Dai−Ichi Kogyo Seiaku Co.Ltd)により、特に商品名EP、7A、WSC、BS−H、および3Hとして販売されている。
可溶性バインダーは、天然および/または合成ゴムにより形成される群から選択するのが有利である。
バインダーは、非フッ素化タイプであるか、または弱くフッ素化されたタイプである。一例を挙げれば、LiFは水には不溶性であるので、本発明の文脈においては、使用することはできない。
ゴムの中では、合成タイプのもの、より具体的には、SBR(スチレンブタジエンゴム)、NBR(ブタジエン−アクリロニトリルゴム)、HNBR(水素化NBR)、CHR(エピクロロヒドリンゴム)およびACM(アクリレートゴム)により形成される群から選択されるものが特に有利である。
使用される可溶性ゴム、特にSBRファミリーのものは、ペーストの形態であるのが好ましい。
一例を挙げれば、日本ゼオン(NIPPON ZEON)により、商品名BM−400Bまたは相当品のバインダー・バッテリー・グレード(BINDER BATTERY GRADE)として販売されているSBR、略称EPおよび/または3Hとして知られるセロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプの増粘剤を挙げることができる。
通常は、増粘剤/バインダーの比率は、10〜70%、好ましくは30〜50%で変化させる。水溶液中のバインダー含量を1〜70%の間とし、増粘剤の含量を1〜10%の間とするのが有利である。
バインダーとしてPVDFを使用する場合には、その含量を3〜40%、活性物質の含量を60〜97%とする。
アノード支持体の上でコーティングするのに特に好適な水溶液は、以下のようにして配合すればよい(パーセントは重量基準である):
・少なくとも64%の黒鉛;および
・少なくとも3%の水溶性バインダー;
・0.1〜2%の増粘剤;および
・多くとも27%の水;
である。
カソード支持体の上でコーティングするのに特に好適な水溶液は、以下のようにして配合すればよく、その水溶液は、重量で以下の成分を含むコーティングとして使用することができる:
・少なくとも64%のLiFePO;および
・少なくとも3%の水溶性バインダー;
・0.1〜2%の増粘剤;および
・多くとも27%の水;
である。
方法を実施する際には、コーティング工程を実施するために使用された溶液中に存在する水を、好ましくは少なくとも95%まで、除去することにより電極を乾燥させる。
電極の表面上に存在するトレース量のHOを、後者が水溶液で被覆された後に除去するためには、関係する当業者に公知の各種の方法を使用することができる。それらのトレース量は特に、EXT、DBHおよび/またはDB方法を用いたラインにおいては熱的に、または赤外線を用いて、有利には80〜130℃の間の温度で、1〜12時間かけて除去する。
本発明の開示の文脈においては、「コレクター」という用語は、電気化学的には不活性であるが、導電性のある電極支持体に例えられる。
本発明の開示の文脈においては、「ドクターブレード」という用語は、垂直モードにおけるコーティング方法を表している。
本発明の開示の文脈においては、「押出し」という用語は、コーティングするべき混合物を加圧下にダイを通過させてコーティング方法の速度を上昇させる、特殊なコーティング方法を表している。
本発明の開示の文脈においては、「カレンダリング」という用語は、電極を加圧して、最適の電極密度(グラム/cmで表される)を得ようとすることを表す。
本発明の開示の文脈においては、電気化学的活性物質(EAM)の粒子のpHに関しては、そのEAMのpHは、標準的な温度圧力条件下、10ccの水中に0.15グラムのEAMを溶解させることによって得られたEAMの溶液の中で、慣用されるガラス電極を使用して測定した値を表す。その溶液を標準温度条件下で1週間放置した後で、撹拌した直後に、オークトン(OAKTON)社によって販売されている、オークトン(OAKTON)シリーズ2100装置を用いた測定を行う。本発明の文脈においては、7未満のpHを有する試料はすべて酸性EAMとみなし、それに対して7を超えるpHを有する試料はすべて塩基性EAMとみなす。
本発明の開示の文脈においては、「物理的方法」には、プラズマ蒸着法、蒸発法、スパッタリングのような方法、ならびに当業者には周知のすべての同様の方法が含まれる。
本発明の開示の文脈においては、「化学的方法」には、たとえばCVD(化学蒸着)法およびスピンコーティングなどが含まれる。
(PVDF/WSB)または(WSB/PVDF)タイプの多層材料の形成(ここで、WSBとは水溶性バインダーのことである)および多層カソードまたはアノード中のハイブリッドバインダーの使用について、以下で説明する。
本発明を実施するための一つの特に有利な方法は、異なった化学的性質を有する2種のバインダーを使用した多層コーティング方法であるが、その1種は非水系をベースとするものであり、もう1種は水系をベースとするものである。
カソード:
そのカソードは、図1に記載したように、最小限のそれぞれ活性物質AおよびBの2層からなる。
ケースIにおいては、層Aは、水溶性バインダーを含むLiFePOタイプのものである。層Aの厚みは、層Bの厚みよりも厚くても、薄くてもよい。カソードAを形成させるためのコーティングは、100%水ベースである。カソードBは、LiCoO、LiMn、LiNiO、LiMn1/3Co1/3Ni1/3からなるか、または後者の少なくとも2種の混合物からなる。層Bのために使用されるバインダーは、PVDFまたはPTFEをベースとするものである。この層Bの厚みは、層Aの厚みよりも厚くても、薄くてもよい。層Bを形成させるコーティングのために使用される溶媒は、有機物、好ましくはNMPまたはシクロペンタノンタイプのものである。
層AとBにおいて使用されるコーティング溶媒が異なっているために、内側層Aのバインダーは、外側層Bのための溶媒によって溶解されることはない。さらに、第二の層を形成させるために使用される溶媒中にはそのバインダーが不溶性であるという事実のために、それが層Aに機械的および化学的安定性を与える(図1)。
ケースIIにおいては、層A’がLiFePOタイプであり、NMPまたはシクロペンタノンタイプの溶媒に可溶性のPVDFまたはPTFEタイプのバインダーが使用されている。層A’の厚みは、層B’の厚みよりも厚くても、薄くてもよい。層B’は、LiCoO、LiMn、LiNiO、LiMn1/3Co1/3Ni1/3からなるか、またはそれらの混合物からなる。層Bを形成させるためのコーティングに使用されるバインダーは、水をベースとしたものであって、使用される溶媒は100%の水からなっている。この層B’の厚みは、層A’の厚みよりも厚くても、薄くてもよい(図2)。
その製造方法は、ドクターブレード法を使用するか、またはアルミニウムコレクターの上への押出法によって実施する。その第一の層をアルミニウムコレクターの上にコーティングし、その一方で第二の層は、内側層AまたはA’の顕著な溶解や変形をもたらすことなく、その第一の層の上にコーティングする。
その他のコーティング方法、たとえばアルミニウム(エキスパンドメタル)メッシュの上への垂直コーティング法を使用してもよい。第一の層AまたはA’をアルミニウムメッシュの上にコーティングし、第二の層BまたはB’を、内側層AまたはA’の顕著な溶解や変形をもたらすことなく、その第一の層AまたはA’の上に押出し加工する。
本発明のまた別の有利な実施態様の、ケースIIIにおいては、同一のバインダーと同一の溶媒からそれら二つの層を形成させる。その第一の層Aは、アルミニウムコレクターの上にコーティングする。層Bはポリプロピレン(PP)の上にコーティングする。その直後に、積層法によって層Bを層Aの上に移行させる。それらの二つの層は、NMP中またはシクロペンタノン中に溶解させた、PVDFまたはPTFEから形成させる。
第二のケースにおいては、2層が水溶性バインダーから形成され、使用される溶媒は100%水からなる(図3)。
いずれの構成においても、層Aの厚みは、層Bの厚みよりも厚くても、薄くてもよい。
その他のコーティング方法、たとえば銅(エキスパンドメタル)メッシュの上への垂直コーティング法を使用してもよい。第一の層Aを銅膜の上にコーティングする。第二の層BをPP膜の上に押出し加工する。次いで後者の層Bを、内側層Aにいかなる変形を与えることもなく、積層により第一の層Aの上に移行させる。
アノード
ケースIにおいては、その第一の層Aは、天然または人造黒鉛タイプであり、そのバインダーは水溶性タイプである。層Aを形成するためのコーティングに使用される溶媒は、100%水からなる。この層Aの厚みは、層Bの厚みよりも厚くても、薄くてもよい。その層Bは、硬質炭素、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛またはSiO−炭素からなるが、ただしXは0より大きいが2未満である。この層Bにおいて使用されるバインダーは、PVDFまたはPTFEタイプであり、使用される溶媒はNMPまたはシクロペンタノンタイプである(図1)。
ケースIIにおいては、層A’が天然または人造黒鉛タイプであり、NMPまたはシクロペンタノンタイプの溶媒に可溶性のPVDFまたはPTFEタイプのバインダーと共に使用されている。層A’の厚みは、層B’の厚みよりも厚くても、薄くてもよい。
その層B’は、硬質炭素、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛またはSiO−炭素などからなるが、ただしXは0より大きいが2未満である。この層B’において使用されるバインダーは水ベースのものであり、使用される溶媒は100%水からなる。この層B’の厚みは、層A’の厚みよりも厚くても、薄くてもよい。
多層アノードは、ドクターブレード法を使用するか、あるいは銅コレクター上への押出し加工によって製造される。その第一の層を銅コレクターの上にコーティングし、その第二の層BまたはB’は、内側層AまたはA’にいかなる溶解や変形をもたらすことなく、その第一の層の上にコーティングする。
その他のコーティング方法、すなわち銅(エキスパンドメタル)メッシュの上への垂直コーティング法を使用することも有利である。第一の層AまたはA’を銅メッシュの上にコーティングし、第二の層BまたはB’を、内側層AまたはA’にいかなる顕著な溶解や変形をもたらすことなく、その第一の層AまたはA’の上に押出し加工する。
本発明のまた別の好ましい実施態様の、ケースIIIにおいては、同一のバインダーと同一の溶媒からそれら二つの層を形成させる。その第一の層Aは、銅コレクターの上にコーティングする。層Bはポリプロピレン(PP)の上にコーティングする。その直後に、積層法によって層Bを層Aの上に移行させる。それらの二つの層は、NMP中またはシクロペンタノン中に溶解させた、PVDFまたはPTFEから形成させる。
第二のケースにおいては、両方の層を水溶性バインダーから形成させ、使用される溶媒は100%水である。
いずれの構成においても、層Aの厚みは、層Bの厚みよりも厚くても、薄くてもよい。
その他のコーティング方法、たとえば銅(エキスパンドメタル)メッシュの上への垂直コーティング法を使用してもよい。第一の層Aを銅膜の上にコーティングする。第二の層BをPP膜の上に押出し加工する。次いで後者の層Bを、内側層Aにいかなる変形を与えることもなく、積層法により第一の層Aの上に移行させる。
また別の有利な実施態様においては、アノードまたはカソードの層の内の少なくとも1層は、物理的方法たとえば、プラズマ蒸着法、蒸発法またはスパッタリングによるか、あるいは化学的方法たとえばCVD法またはスピンコーティング、あるいはその他の方法により析出させる(図5)。
本発明のまた別の好適な変法においては、メカノフュージョン法、プラズマ蒸着法、蒸発法もしくはスパッタリング法タイプの方法、または化学的方法たとえばCVD法、スピンコーティング法もしくは等価な方法を用いて、カソード多層材料(LiCoO、LiMn、LiMn1/3Co1/3Ni1/3)の粒子を、LiFePOを用いてコーティングする。
同様にして、アノード材料(天然もしくは人造黒鉛または炭素)は、LiTi12、Sn、Al、AgもしくはSi、または後者の少なくとも2種の混合物などの成分の一つを用いてコーティングするのが有利である。
それらのコーティングされた材料を使用して、PVDFもしくはPTFEタイプのいずれかのバインダーを有するかまたは水溶性バインダーを有するカソードまたはアノードを製造する。
以下の実施例は単に説明のために挙げるのであって、本発明の主題になんらかの限定を加えるものと受け取ってはならない。
実施例1:LiCoO /LiFePO /Al多層材料
46.87グラムのLiFePO、3.01グラムのカーボンブラック、1.42グラムのセロゲン(Cellogen)(登録商標)増粘剤、および1.77グラムのSBRタイプのバインダーを水中で混合した。
ドクターブレードを使用して炭素被覆アルミニウムコレクターの上に10ミクロンの電極をコーティングした。得られるLiFePO/Al膜が、第一の固体層を構成した。
33.09グラムのLiCoO、2.12グラムのカーボンブラック、および4.80グラムのPVDFをNMP(N−メチルピロリドン)の中で混合した。
LiFePO/Al膜の上にLiCoOカソードをコーティングしたが、そのLiCoO層は40ミクロンの厚みを有し、そのカソードは、LiCoO/LiFePO/Alタイプの2層カソードであった(構成1と呼ぶ)。
層1の厚みについての不変性の測定結果は95%であったが、これはすなわち、その層の平均の厚みが40ミクロンであって、その層の厚みが38〜42ミクロンの間で変動したということである。同じことが固体層2についてもあてはまった。
実施例2:LiN 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 /LiFePO /Al多層材料
46.85グラムのLiFePO、3.05グラムのカーボンブラック、1.45グラムのセロゲン(Cellogen)(登録商標)増粘剤、および1.78グラムのSBRタイプのバインダーを水中で混合した。
ドクターブレードを用いて、10ミクロンのLiFePO/Alの第一の層をコーティングした。
第二の層は、NMP中で混合した、33.11グラムのLiCo1/3Ni1/3Mn1/3、2.13グラムのカーボンブラック、および83グラムのPVDFから調製した。その第二の層は、ドクターブレードを使用してLiFePO/Alの第一の層の上に析出させた。その第二の層は40ミクロンの厚みを有していた。
そのようにして得られた多層材料は、LiN1/3Co1/3Mn1/3/LiFePO/Alタイプであった(構成2と呼ぶ)。
層1の厚みについての不変性の測定結果は95%であったが、これはすなわち、その層の平均の厚みが40ミクロンであって、その層の厚みが38〜42ミクロンの間で変動したということである。同じことが固体層2についてもあてはまった。
実施例3:SNG12/Li TiO 12 /銅多層材料
46.81グラムのLiTi12、3グラムのカーボンブラック、1.43グラムの増粘剤、および1.75グラムのSBRタイプのバインダーを水中で混合した。ドクターブレードを使用して、銅コレクターの上に電極をコーティングした。LiTi12の第一の層の厚みは10ミクロンであった。
33.12グラムのSNG12天然黒鉛、1.06グラムのカーボンブラック、および4.80グラムのPVDFをNMP溶媒中で混合した。
ドクターブレードを使用して、LiTi12/銅の上に黒鉛の第二の層を析出させた。その第二の層の厚みは50ミクロンであった。そのSNG12黒鉛/LiTiO12/銅の構成を構成3と呼ぶ。
層1の厚みについての不変性の測定結果は95%であったが、これはすなわち、その層の平均の厚みが40ミクロンであって、その層の厚みが38〜42ミクロンの間で変動したということである。同じことが固体層2についてもあてはまった。
その層1の厚みは45±2ミクロンであったが、これは不変性95.6%に相当する。
実施例4:Li Ti 12 /SNG12/銅多層材料
33.15グラムの天然黒鉛、1.05グラムのカーボンブラック、および4.83グラムのPVDFをNMP溶媒中で混合した。ドクターブレードを使用して、銅コレクターの上に黒鉛の第一の層をコーティングした。そのようにして得られた第一の層の厚みは、45ミクロンであった。
33.12グラムのLiTi12、3.12グラムのカーボンブラック、1.42グラムのセロゲン(Cellogen)(登録商標)増粘剤、および1.774グラムのSBRタイプのバインダーを水中で混合した。
ドクターブレードを使用して、黒鉛/銅の第一の層の上に第二の層をコーティングした。その第二の層の厚みは10ミクロンであった。得られたLiTi12/SNG12/銅の構成を構成4と呼ぶ。
その層1の厚みは45±2ミクロンであったが、これは不変性95.6%に相当する。
実施例5:構成1による多層材料を用いたリチウムバッテリー
構成1/LiPF/EC+DEC/Liタイプの電池を充電して12ボルトとした。そのバッテリーの温度は75℃にまで上昇し、1分後には25℃に戻った。
実施例6:構成2タイプのバッテリー
LiCoO/LiPF/EC+DEC/Liタイプの電池を充電して12ボルトとした。その温度は150℃にまで上昇したが、1分後には60℃にまで戻った。
実施例7:構成1/LiPF /EC+DEC/構成3のリチウムバッテリー
構成1/LiPF/EC+DEC/構成2タイプの電池を2C(30分間)で充電して、その電圧を24時間4.2ボルトに保った。
構成3のアノードには、リチウムの樹脂状結晶や析出物はまったく認められなかった。
実施例8:構成2/LiPF /構成4のリチウムバッテリー
構成2/LiPF/構成4タイプの電池を2C(30分間)で充電して、その電圧を24時間4.3ボルトに保った。
アノード(構成4)の上には、リチウムの樹脂状結晶や析出物はまったく認められなかった。
実施例9:LiCoO /LiPF /黒鉛のバッテリー
その電極材料が単一層タイプである、LiCoO/LiPF/黒鉛タイプの電池を2C(30分間)で充電して、その電圧を24時間4.2ボルトに保った。
この電池の場合、アノードの上にリチウムの析出物が生成するのが観察された。
本発明の多層材料の主要な利点の一つは、改良された過充電抵抗性にあって、それにより、その中に電極構成要素としてそれらを組み込んだジェネレーターが得られる。
外部物質が原因の過充電が存在すると、ジェネレーターのカソードが強酸性となり、塩を含む粒子の中の電解質と反応して、HF(LiPF)またはHCl(LiClO)タイプの酸を形成する。それらの生成反応は発熱反応であって、LiCoOから酸素を発生させ、ジェネレーターの温度をかなり上昇させることとなる。それらの酸が蒸発し、バッテリーの要素部品と反応して、ジェネレーターの内部で発火点に達する。
LiFePOタイプまたは強い塩基性pHのカソードを使用することによって、特に酸の形成が回避され、酸素の発生が防止されることにより、バッテリーの安全性がかなり高くなる。
過充電抵抗性能をさらに最適化するためのまた別の方法としては、強塩基性物質たとえばLiPOなどの層を用いて電気化学的活性物質の粒子をコーティングする方法がある。具体的には、このことによって、充電の際にカソードからの酸が電解質と接触することが防止される。
電気化学的活性物質の粒子として、7よりも高いpHを有するもの、たとえば9.9のpHを有するLiFePO粒子、および8.6のpHを有するLiCoO粒子を使用するのが特に有利である。
望ましくない過充電現象を最小化あるいはさらに禁止するための、二つの可能な機構を図1〜4、6、および7に示している。
具体的な実施態様を用いて本発明を説明してきたが、前記実施態様にいくつかの変化および改良を加えてもよいこと、本発明には、本発明が関わり、上述の本質的な要素に適用することが可能な、活動分野において公知であるかまたは慣用されるであろう本発明の改良、使用または適用が包含されていることを理解されたい。
提示された変法I、II、IIIおよびIVに従った本発明の多層材料の構成の一つを示す図である。 アノードのためおよびカソードのための本発明の多層材料についての可能な構成の一つを示す図であり、ここでは、隣接する層が各種の水系/有機系を用いて形成されている。それらの構成は、層AおよびA’の中に存在する活性物質がそれぞれ、ここでは層BおよびB’の中に存在しているという点において図1に示したものとは異なっている。 最初は支持体PPに付着していた層Bを層Aの上に移行させることによって、本発明の多層材料を形成させることを示す図である。 層Aが、固体支持体1の上に活性物質Aを(バインダーなしで)スパッタリングさせることにより得られた、本発明の多層材料を示す図である。 ケース1においては、活性物質が、LiFePOのより小さな粒径の粒子を用いてコーティングされた活性物質の粒子からなる第二の層の中に組み入れられた本発明の多層材料を示すが、それに対してケース2ならびにケース2の拡大図を表すケース3においては、両方の層の中に同一のバインダーが存在している従来技術の多層材料の断面の形態と、両方の層の中でバインダーが同一ではない本発明(ケース1)の材料の形態との間の比較を示す図である。 電気化学的活性物質が塩基性粒子の層を用いてコーティングされた粒子からなる、本発明の多層材料を示す図である。 少なくとも一つの固体層の中に存在する電気化学的活性物質がイオン的に導電性である、本発明の多層材料を示す図である。

Claims (101)

  1. 固体支持体ならびに、電気化学的活性物質の粒子、前記固体支持体に密着させた第一の固体層、および前記第一の固体層に密着させた第二の固体層を含む、少なくとも2層の重ね合わせ固体層を含む多層材料であって、前記多層材料が、以下の性質:
    ・走査型電子顕微鏡法を用いた測定で、一定値〜95%以上、好ましくは一定値〜97%以上である前記第一の固体層の厚み;
    ・走査型電子顕微鏡法を用いた測定で、一定値〜95%以上、好ましくは一定値〜97%以上である前記第二の固体層の厚み;および
    ・前記第一の固体層の厚みの10%未満、好ましくは前記第一の固体層の厚みの5%未満である、前記第一の固体層の中への前記第二の固体層の平均貫入深さ;
    の少なくとも一つを有し、そして、
    好ましくは、前記電気化学的活性物質が一般式Aに相当する複合酸化物であるが、ここで:
    ・Aには、アルカリ金属が含まれ;
    ・Mには、少なくとも1種の遷移金属、および場合によっては遷移金属以外の金属、またはそれらの混合物が含まれ;
    ・Zには、少なくとも1種の非金属が含まれ;
    ・Oが酸素であり、Nが窒素であり、Fがフッ素であり;そして
    ・係数a、m、z、o、n、f≧0を選択して、電気的に中性を保つ、
    ことをさらに特徴とする、
    多層材料。
  2. 前記第一の固体層の中に存在する電気化学的活性物質が、前記第二の固体層の中に存在する前記電気化学的活性物質の性質とは異なった性質を有することを特徴とする、請求項1に記載の多層材料。
  3. 前記第一および第二の固体層がそれぞれ、前記第一および第二の固体層の中に存在する前記電気化学的に活性な粒子のためのバインダーを含み、前記バインダーが固体層の中に、その中にそれが存在している固体層の重量の0.5〜99%の間、好ましくは2〜55%の間の量であるのが好ましい、請求項1または2に記載の多層材料。
  4. 前記第一の固体層の中に存在するバインダーが、前記第二の固体層の中に存在するバインダーとは異なった性質を有する、請求項3に記載の多層材料。
  5. 前記固体層の少なくとも1層が増粘剤を含み、前記増粘剤が固体層中に、その中にそれが存在している固体層の重量の0.1〜98%の間、好ましくは5〜30%の間の量であるのが好ましい、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多層材料。
  6. 前記第一の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより高い濃度で可溶性であり、前記第二の固体層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより低い濃度で可溶性である、請求項3〜5のいずれか1項に記載の多層材料。
  7. 前記第二の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより高い濃度で可溶性であり、前記第二の層の中に存在するバインダーが、25℃で溶媒Sの中に1グラム/リットルより低い濃度で可溶性である、請求項3〜6のいずれか1項に記載の多層材料。
  8. 前記第二の固体層に密着するLiPOタイプの固体材料の第三の層を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の多層材料。
  9. カソードのための、請求項1〜8のいずれか1項に記載の多層材料。
  10. 前記第一の層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePO、および炭素被覆FePOタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプの材料によって形成される群から選択される材料をベースとする、請求項9に記載の多層材料。
  11. 前記第二の層が、LiCoO、LiMn、LiNiCoAl(0<x、y、z<1)もしくはLiMn1/3Co1/3Ni1/3タイプの材料であるか、またはそれらの材料の少なくとも2種の混合物の材料をベースとする、請求項9または10に記載の多層材料。
  12. 前記第一の層が、LiCoO、LiMn、LiNiCoAl(0<x、y、z<1)もしくはLiMn1/3Co1/3Ni1/3タイプであるか、またはそれらの材料の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項9に記載の多層材料。
  13. 前記第二の層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePOもしくは炭素被覆FePOタイプであるか、またはそれらの材料の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項9または12に記載の多層材料。
  14. 前記第一の層におけるバインダーが、水溶性バインダータイプである、請求項9または10に記載の多層材料。
  15. 前記第二の層におけるバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプである、請求項9または11に記載の多層材料。
  16. 前記第一の層におけるバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプである、請求項9または12に記載の多層材料。
  17. 前記第二の層におけるバインダーが、水溶性バインダータイプである、請求項9または13に記載の多層材料。
  18. 前記増粘剤が、セロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプである、請求項17に記載の多層材料。
  19. 前記第一の層におけるバインダーが、水溶性バインダータイプであり、そして前記第二の層のバインダーが、NMPまたはシクロペンタノンタイプである、請求項9または11に記載の多層材料。
  20. 前記第一の層の中の溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンタイプであり、前記第二の層の溶媒が、水溶性バインダータイプである、請求項9、12および13のいずれか1項に記載の多層材料。
  21. 前記第一および第二の層において使用される溶媒が、異なったタイプのものである、請求項9、12および13のいずれか1項に記載の多層材料。
  22. アノードのための、請求項1〜8のいずれか1項に記載の多層材料。
  23. 前記第一の固体層が、天然黒鉛タイプもしくは人造黒鉛タイプであるかまたは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであり、前記第二の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプであるかまたは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプであるが、ただしXは0より大きいが2未満である、請求項21に記載の多層材料。
  24. 前記第一の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプ(ただしXは0より大きいが2未満である)または後者の少なくとも2種の混合物であり、前記第二の固体層が、天然黒鉛もしくは人造黒鉛タイプまたは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項21に記載の多層材料。
  25. 前記第一の固体層の中に存在するバインダーが水溶性である、請求項22に記載の多層材料。
  26. 前記第一の固体層が、セロゲン(Cellogen)(登録商標)タイプなどの増粘剤を含む、請求項24に記載の多層材料。
  27. 前記第二の固体層の中に存在するバインダーがPVDFである、請求項21に記載の多層材料。
  28. 前記第一の固体層の中に存在するバインダーがPVDFまたはPTFEである、請求項22に記載の多層材料。
  29. 前記第二の固体層の中に存在するバインダーが水溶性である、請求項22に記載の多層材料。
  30. 前記第一の固体層中で使用されるバインダーがPVDFまたはPTFEである、請求項23に記載の多層材料。
  31. 前記第一の層において使用される溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンである、請求項23に記載の多層材料。
  32. 前記第二の固体層中で使用されるバインダーがPVDFまたはPTFEである、請求項23に記載の多層材料。
  33. 前記第二の層において使用される溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンである、請求項23に記載の多層材料。
  34. 前記第二の固体層の中で使用されているバインダーが水溶性である、請求項23に記載の多層材料。
  35. 前記固体支持体に、
    ・アノードの場合には、銅およびエキスパンド銅、アルミニウムならびにニッケルにより形成される群から、好ましくは銅およびエキスパンド銅により形成される群から;そして
    ・カソードの場合には、アルミニウム、炭素被覆アルミニウム、エキスパンドアルミニウム、エキスパンド炭素被覆アルミニウム、チタンおよび白金により形成される群から、好ましくはアルミニウム、炭素被覆アルミニウムおよびエキスパンドアルミニウムより形成される群から、
    選択される材料が含まれる、請求項1〜31のいずれか1項に記載の多層材料。
  36. ・前記第一の層の厚みが、1〜200μmの間、好ましくは10〜120μmの間であり;
    ・前記第二の層の厚みが、1〜200μmの間、好ましくは10〜120μmの間であり;そして
    ・前記保護層の厚みが、100ナノメートル〜10μmの間、好ましくは1〜5μmの間である、
    請求項1〜32のいずれか1項に記載の多層材料。
  37. 固体支持体および2層の重ね合わせ固体層を含み:
    ・前記第一の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、そして
    ・前記第二の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含む、請求項1、22〜34、および36のいずれか1項に記載のアノード多層材料。
  38. 固体支持体および2層の重ね合わせ固体層を含み:
    ・前記第一の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、そして
    ・前記第二の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含む、請求項1、9〜21、および36のいずれか1項に記載のカソード多層材料。
  39. 固体支持体、2層の重ね合わせ固体層、および保護層を含み:
    ・前記第一の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、
    ・前記第二の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、そして
    ・前記保護層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含む、請求項1、22〜34、および36のいずれか1項に記載のアノード多層材料。
  40. 固体支持体、2層の重ね合わせ固体層、および保護層を含み:
    ・前記第一の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、
    ・前記第二の固体層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含み、そして
    ・前記保護層には:
    ・重量で1〜100%の間、好ましくは15〜97%の間の活性物質;
    ・重量で0〜99%の間、好ましくは2〜84%の間のバインダー;および
    ・重量で0〜98%の間、好ましくは1〜83%の間の増粘剤;
    を含む、請求項1、9〜21、および36のいずれか1項に記載のカソード多層材料。
  41. ・前記支持体が、1〜100μmの間の厚みを有し、
    ・前記第一の層が、1〜200μmの間の厚みを有し、
    ・前記第二の固体層が、1〜200μmの間の厚みを有し、そして
    ・保護層が存在するならば、それが0.5〜5μmの間の層を有する、
    請求項34〜40のいずれか1項に記載の多層材料。
  42. 固体支持体および少なくとも2層の重ね合わせ固体層を含む多層材料を形成させるための方法であって、前記第一の固体層が、第一の電気化学的活性物質の粒子を含むが、その活性物質は前記粒子のためのバインダーによって結合されていてもされていなくてもよく、そして前記固体支持体に密着されており、そして前記第二の固体層が、第二の電気化学的活性物質の粒子を含むが、その活性物質は前記粒子のためのバインダーによって結合されていてもされていなくてもよく、第一の固体層の中に存在する電気化学的活性物質の性質とは異なった性質を有しており、
    前記方法が:
    ・前記2層の固体層がバインダーを含む場合においては、少なくとも以下の:
    a)前記固体支持体の上に、第一の電気化学的活性物質の粒子、この第一の電気化学的活性物質のためのバインダー、および前記バインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;
    b)前記コーティングの後に前記第一の層の中にまだ存在している溶媒を蒸発させて、前記第一の固体層を形成させる工程;
    c)前記第一の固体層の上に、前記第二の電気化学的活性物質の粒子、前記第二の電気化学的活性物質のためのバインダー、および前記バインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;および
    d)前記コーティングの後に前記第二の層の中に存在している溶媒を蒸発させて、前記第二の固体層を形成させる工程;
    を含み、
    ・前記固体層の内の一つがバインダーを含まない場合においては、少なくとも以下の:
    a’)前記固体支持体の上に、物理的または化学的方法によって、第一の活性物質からなるが、バインダーは含まない固体層を形成させる工程;
    b’)工程a’)において形成された固体層の上に、前記バインダーを含まない固体層の中に存在しているものとは異なった性質の第二の電気化学的活性物質の粒子、前記第二の電気化学的活性物質のためのバインダー、および前記バインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;および
    c’)前記コーティングの後に前記第二の層の中に存在している前記溶媒を蒸発させて、工程b’)における前記第二の固体層を形成させる工程;
    を含み、
    ・あるいは、その他の場合においては以下の:
    a’’)前記固体支持体の上に、前記第一の電気化学的活性物質の粒子、前記第一の電気化学的活性物質のためのバインダー、および前記バインダーのための溶媒を含む混合物をコーティングする工程;
    b’’)前記コーティングの後に前記第一の層の中に存在している前記溶媒を蒸発させて、前記第一の固体層を形成させる工程;および
    c’’)物理的または化学的方法によって、工程b’’)において形成された第一の固体層の上に、前記第一の固体層の中に存在しているものとは異なった第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない固体層を形成させる工程;
    を含み、
    ・そして、前記固体層の内のいずれもがバインダーを含まない場合においては、少なくとも以下の:
    a’’’)前記固体支持体の上に直接、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;および
    b’’’)工程a’’’)において形成された前記第一の固体層の上に直接、物理的または化学的方法によって、前記第一の固体層の中に存在している電気化学的活性物質とは異なった第二の活性物質からなるが、バインダーを含まない、第二の固体層を形成させる工程、
    を含み、
    ・あるいは、その他の場合においては以下の:
    a’’’’)前記固体支持体とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;
    b’’’’)前記固体支持体の上に工程a’’’’)において得られた第一の固体層を適用する工程;および
    c’’’’)工程b’’’’)における前記固体支持体に取り付けられた前記第一の固体層の上に直接、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない固体層を形成させる工程、
    を含み、
    ・あるいは、その他の場合においては以下の:
    a’’’’’)前記固体支持体の上に直接、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;および
    b’’’’’)工程a’’’’’)において前記第一の固体層を用いて被覆された前記固体支持体物質とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない第二の固体層を形成させる工程;および
    c’’’’’)工程b’’’’’)において得られた前記第二の固体層を、前記第一の固体層を用いて被覆された前記固体支持体の上に適用する工程、
    を含み、
    ・あるいは、その他の場合においては以下の:
    a’’’’’’)前記固体支持体とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第一の電気化学的活性物質からなるが、バインダーは含まない第一の固体層を形成させる工程;
    b’’’’’’)工程a’’’’’’)において得られた前記第一の層を、前記固体支持体の上に適用する工程;
    c’’’’’’)前記第一の固体層を用いて被覆された前記固体支持体材料とは別なところで、物理的または化学的方法によって、第二の電気化学的活性物質からなるが、バインダーを含まない第二の固体層を形成させ、そのようにして得られた前記第二の固体層を、工程a’’’’’’)において得られた前記第一の固体層を用いて被覆された前記固体支持体の上に適用する工程;および
    d’’’’’’)工程b’’’’’’)における前記第一の層を用いて被覆された前記固体支持体の上に、工程c’’’’’’)において得られた前記第二の層を適用する工程、
    を含む方法。
  43. 工程c)において使用される前記溶媒/バインダー混合物が、前記第一の固体層を溶解させることが不可能であるか、または極めてわずかしか溶解することができず、好ましくは25℃において1グラム/リットル未満の程度でしか溶解しない、請求項42に記載の方法。
  44. カソードを製造するための、請求項42または43に記載の方法。
  45. ドクターブレードを使用するか、またはアルミニウムコレクターの上に押出し加工することによって、前記第一の層の製造が実施され、前記第二の層が前記第一の層の上にコーティングされる、請求項42に記載の方法。
  46. 前記第一の層の製造がエキスパンドメタルタイプのアルミニウムコレクターの上への垂直コーティングによって実施され、前記第二の層が前記第一の層の上への垂直コーティングによって得られる、請求項42に記載の方法。
  47. 前記第二の層の製造が、ドクターブレードを使用するか、または前記第一の層の上に押出し加工することにより実施される、請求項42に記載の方法。
  48. 前記第二の層が、PP(ポリプロピレン)支持体の上にコーティングされ、次いで前記第一の層の上に積層法により移行させられる、請求項42または43に記載の方法。
  49. 前記2層を製造するのに使用される前記バインダーが、PVDFまたはPTFEタイプであり、使用される溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンタイプであり、前記第二の層を形成させるために使用される溶媒が、前記第一の層のバインダーを溶解させることがない、請求項45に記載の方法。
  50. 前記層の内の少なくとも1層が、以下の、プラズマ蒸着法、蒸発法、CVD法、スパッタリング法、およびこれらの方法の少なくとも二つの組合せからなる群から選択される方法の少なくとも一つによって形成される、請求項42〜49のいずれか1項に記載の方法。
  51. 前記2層の製造が、2種の異なったバインダーを使用して実施され、前記第一の層のバインダーが、前記第二の層のバインダーとは異なっている、請求項42〜50のいずれか1項に記載の方法。
  52. 前記多層材料がカソードである、請求項42〜51のいずれか1項に記載の方法。
  53. 前記第一の層が、LiFePOタイプの材料からなる、請求項52に記載の方法。
  54. 前記第二の層が、LiCoO、LiNiCoAl(0<x、y、z<1)、LiMnもしくはLiMn1/3Co1/3Ni1/3タイプの材料、および後者の少なくとも2種の混合物の材料により形成される群から選択される材料からなる、請求項52または53に記載の方法。
  55. 前記第一の層が、LiCoO、LiMn、もしくはLiMn1/3Co1/3Ni1/3タイプまたはそれらの混合物であり、そして前記第二の層が、LiFePO、炭素被覆LiFePO、FePOもしくは炭素被覆FePOタイプ、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項42または49に記載の方法。
  56. 前記第一の層のバインダーが、水溶性バインダータイプである、請求項51に記載の方法。
  57. 前記第二の層のバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプである、請求項54に記載の方法。
  58. 前記コーティングのために使用される溶媒が、水タイプである、請求項53に記載の方法。
  59. 前記コーティングのために使用される溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンタイプである、請求項54に記載の方法。
  60. 前記第一の固体層のバインダーが、PVDFまたはPTFEタイプである、請求項54または59に記載の方法。
  61. 前記第二の固体層のバインダーが、水溶性バインダータイプである、請求項53に記載の方法。
  62. 前記コーティングのために使用される溶媒が、NMPまたはシクロペンタノンタイプである、請求項53に記載の方法。
  63. 前記コーティングのために使用される溶媒が、水タイプである、請求項54に記載の方法。
  64. 前記第一の固体層のバインダーが、水溶性バインダータイプであり、そして前記第二の固体層のバインダーが、NMPまたはシクロペンタノンタイプである、請求項55に記載の方法。
  65. 前記第一の固体層のコーティングのために使用される溶媒が水タイプであり、そして前記第二の固体層のコーティングに使用されるものがNMPまたはシクロペンタノンタイプである、請求項55に記載の方法。
  66. 前記第一の固体層のバインダーが、NMPまたはシクロペンタノンタイプであり、そして前記第二の固体層のバインダーが、水溶性バインダータイプである、請求項52に記載の方法。
  67. 前記第一の固体層のコーティングのために使用される溶媒が水タイプであり、そして前記第二の固体層のコーティングに使用されるものが無溶媒タイプである、請求項55に記載の方法。
  68. 前記電極がアノードタイプである、請求項42〜51のいずれか1項に記載の方法。
  69. 前記第一の固体層が、天然または人造黒鉛タイプであり、前記第二の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛もしくはSiO−炭素タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物であるが、ただしxは0より大きいが2未満である、請求項68に記載の方法。
  70. 前記第一の固体層が、LiTi12、Sn、Al、Ag、Si、SiO、SiO−黒鉛またはSiO−炭素タイプであり、そして前記第二の固体層が、天然または人造黒鉛タイプであるが、ただしXは0より大きいが2未満である、請求項68に記載の方法。
  71. 前記第一の層において使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ、水溶性バインダーおよび水である、請求項69に記載の方法。
  72. 前記第一の層を形成させるために使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ、PVDFまたはPTFE、およびNMPまたはシクロペンタノンである、請求項69に記載の方法。
  73. 前記第二の層を形成させるために使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ、PVDFまたはPTFE、およびNMPまたはシクロペンタノンである、請求項70に記載の方法。
  74. 前記第二の層において使用されるバインダーおよび溶媒が、それぞれ、水溶性バインダーおよび水である、請求項67に記載の方法。
  75. 請求項34〜69のいずれか1項に定義された方法のいずれか一つを実施することにより得られる、多層材料。
  76. 少なくとも一つのアノード、少なくとも一つのカソードおよび少なくとも1種の電解質を含む電気化学的ジェネレーターであって、前記ジェネレーターが、請求項1〜41のいずれか1項に定義される材料の一つを含む少なくとも一つの電極を含むか、または、請求項42〜74のいずれか1項に定義される方法の一つを実施することにより得られることを特徴とする、電気化学的ジェネレーター。
  77. 前記ジェネレーターが、カソード/電解質/アノードタイプである、請求項76に記載の電気化学的ジェネレーター。
  78. 前記ジェネレーターが、液状電解質タイプである、請求項77に記載の電気化学的ジェネレーター。
  79. 前記電解質がゲルタイプである、請求項78に記載の電気化学的ジェネレーター。
  80. 前記電解質が、少なくとも1種の塩および少なくとも1種の溶媒からなる、請求項79に記載の電気化学的ジェネレーター。
  81. 前記塩が、LiFSI、LiTFSI、LiBF、LiPF、LiClO、LiCFSO、LiBETI、LiBOB、およびLiDCTAタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の塩からなる群から選択される、請求項78に記載の電気化学的ジェネレーター。
  82. 前記溶媒が、EC、DEC、PC、DMC、EMC、およびGBLタイプならびに後者の少なくとも2種の混合物の溶媒の群から選択される、請求項78または79に記載の電気化学的ジェネレーター。
  83. 前記ゲル電解質が、少なくとも1種のポリマー、少なくとも1種の塩、および少なくとも1種の可塑剤から形成される、請求項79または80に記載の電気化学的ジェネレーター。
  84. 前記ポリマーが、ポリエーテル、PVDF、PAN、およびPMMAタイプのポリマー、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の群から選択される、請求項83に記載の電気化学的ジェネレーター。
  85. 前記塩が、LiFSI、LiTFSI、LiBF、LiPF、LiClO、LiCFSO、LiBETI、LiBOB、およびLiDCTAタイプ、ならびに後者の少なくとも2種の混合物の塩の群から選択される、請求項83または84に記載の電気化学的ジェネレーター。
  86. 前記可塑剤が、EC、DEC、PC、DMC、EMC、GBL、TESA、およびVCタイプならびに後者の少なくとも2種の混合物の可塑剤から選択される、請求項83〜85のいずれか1項に記載の電気化学的ジェネレーター。
  87. 前記ゲルが、IR、UV、もしくは電子ビームによるか、またはそれらの方法の少なくとも二つの組合せにより、熱的に形成される、請求項79〜86のいずれか1項に記載の電気化学的ジェネレーター。
  88. 耐過充電性であり、かつ安全である、請求項79〜87のいずれか1項に記載の電気化学的ジェネレーター。
  89. 12ボルト以上の過充電の存在下で前記ジェネレーターにおける温度が80℃未満であることを特徴とする、請求項88に記載の電気化学的ジェネレーター。
  90. 急速充電の際に金属リチウムの析出が、100ppm未満、好ましくはトレース量未満である、請求項88または89に記載のジェネレーター。
  91. 請求項9〜20、35、40および71のいずれか1項に定義される少なくとも1種の多層材料をベースとする、カソード。
  92. 前記多層材料の中に存在する前記電気化学的活性物質の少なくとも1種が塩基性であり、好ましくはLiFePO粒子、LiPO粒子、および後者の混合物からなる群から選択される、請求項91に記載のカソード。
  93. 前記多層材料の中に存在する前記電気化学的活性物質の少なくとも1種が、塩基性物質の層を用いてコーティングされている、請求項91または92に記載のカソード。
  94. 請求項21〜33、34、39および41のいずれか1項に定義される少なくとも1種の多層材料をベースとする、アノード。
  95. 前記多層材料中に存在する前記電気化学的活性物質の少なくとも1種が、容量リザーバーであり、その容量がアノードの全容量の少なくとも10%である、請求項94に記載のアノード。
  96. 前記容量リザーバー材料が、LiTi12、Ag、Sn、Si、Al、SiO、SiO−黒鉛およびSiO−炭素、ならびに後者の少なくとも2種の混合物からなる群から選択されるが、ただしXは0より大きいが2未満である、請求項95に記載のアノード。
  97. 前記導電性材料が、炭素、黒鉛もしくは繊維タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物である、請求項1〜41のいずれか1項に記載の多層材料、または、請求項42〜74のいずれか1項に記載の方法の一つによって得られる多層材料。
  98. 前記炭素が、ケッチェン(Ketjen)、シャウイニガン(Schawinigan)またはデンカ(Denka)タイプ、または後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項97に記載の多層材料。
  99. 前記黒鉛が、人工または天然タイプである、請求項97に記載の多層材料。
  100. 前記繊維が、VGCF(気相成長炭素繊維)、エクスメソフェーズもしくはエクスパル(ポリビニルアクロニトリル)タイプであるか、あるいは後者の少なくとも2種の混合物を含むタイプである、請求項97に記載の多層材料。
  101. 請求項1〜41または97〜100のいずれか1項に記載の材料を形成させるための、請求項42〜74のいずれか1項に記載の方法であって、
    ・アノード支持体の上でコーティングするのに特に好適な水溶液であって、以下のようにして配合される水溶液(パーセントは重量基準である):
    ・少なくとも64%の黒鉛;および
    ・少なくとも3%の水溶性バインダー;
    ・0.1〜2%の増粘剤;および
    ・多くとも27%の水;
    ・カソード支持体の上にコーティングするのに特に好適な水溶液であって、以下のようにして配合され、重量で以下の成分を含むコーティングとして使用することができる水溶液:
    ・少なくとも64%のLiFePO;および
    ・少なくとも3%の水溶性バインダー;
    ・0.1〜2%の増粘剤;および
    ・多くとも27%の水;
    を使用する方法。
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008300302A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Panasonic Corp 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用正極の製造方法
JP2011129399A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Konica Minolta Holdings Inc 非水系二次電池用正極及び非水系二次電池
JP2011165657A (ja) * 2010-01-15 2011-08-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 蓄電装置
JP2012033280A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Denso Corp 二次電池用電極及び非水電解液電池
WO2013014830A1 (ja) * 2011-07-26 2013-01-31 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2013038702A1 (ja) * 2011-09-14 2013-03-21 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP2013206742A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高温特性に優れたリチウムイオン二次電池用正極、この正極を具備するリチウムイオン二次電池及びこの二次電池を用いた電気機器
JP2014049229A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Toyota Motor Corp 全固体電池用負極体および全固体電池
JP2014120330A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2015015156A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社Gsユアサ 電池の製造方法
WO2015079546A1 (ja) * 2013-11-29 2015-06-04 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池
JP2015130298A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2016058309A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2016058187A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
KR101785269B1 (ko) 2017-02-10 2017-10-16 삼성에스디아이 주식회사 복합 음극 활물질, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지
JP2017195205A (ja) * 2017-08-03 2017-10-26 株式会社Gsユアサ 非水電解質二次電池
JP2018060815A (ja) * 2012-05-25 2018-04-12 バシウム・カナダ・インコーポレーテッド リチウム電気化学的セルのための電極材料
JP2018530873A (ja) * 2016-03-29 2018-10-18 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用負極、その製造方法、およびそれを含む二次電池
JP2022133373A (ja) * 2015-01-09 2022-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電池用電極の製造方法
US11532805B2 (en) 2019-02-21 2022-12-20 Lg Energy Solution, Ltd. Method of preparing electrode for secondary battery
US11621417B2 (en) 2017-11-22 2023-04-04 Gs Yuasa International Ltd. Lithium ion secondary battery
JP7497909B2 (ja) 2021-02-22 2024-06-11 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リン酸鉄リチウム化合物プライマー層を含むリチウム二次電池用正極、およびこれを含むリチウム二次電池

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5003485B2 (ja) * 2005-05-31 2012-08-15 コニカミノルタホールディングス株式会社 表示素子
JP4797851B2 (ja) * 2006-07-19 2011-10-19 三菱電機株式会社 塗布型電極シート、塗布型電極シートの製造方法および塗布型電極シートを用いた電気二重層キャパシタあるいはリチウムイオン電池
JP5218808B2 (ja) * 2007-06-11 2013-06-26 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池
JP5178111B2 (ja) * 2007-09-26 2013-04-10 株式会社東芝 非水電解質電池およびパック電池
JP2009105017A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
KR101274818B1 (ko) * 2008-01-08 2013-06-13 주식회사 엘지화학 양극, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN101515640B (zh) * 2008-02-22 2011-04-20 比亚迪股份有限公司 一种负极和包括该负极的锂离子二次电池
JP2011515824A (ja) * 2008-03-24 2011-05-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 高電圧カソード組成物
JP5438299B2 (ja) 2008-10-14 2014-03-12 株式会社東芝 非水電解質電池および電池パック
WO2010047525A2 (ko) * 2008-10-22 2010-04-29 주식회사 엘지화학 올리빈 구조의 리튬 철인산화물 및 이의 분석 방법
US20100171466A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 Timothy Spitler Lithium-ion batteries and methods of operating the same
WO2010092976A1 (ja) 2009-02-12 2010-08-19 ダイキン工業株式会社 リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池
US9337484B2 (en) * 2009-05-13 2016-05-10 GM Global Technology Operations LLC Electrodes having a state of charge marker for battery systems
FR2946972B1 (fr) * 2009-06-23 2011-06-24 Saft Groupe Sa Materiau d'electrode positive pour accumulateur lithium-ion
JP5806508B2 (ja) * 2010-05-28 2015-11-10 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置
US9419271B2 (en) * 2010-07-02 2016-08-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electrode material and method for forming electrode material
KR101384881B1 (ko) * 2010-11-02 2014-04-15 한국전자통신연구원 리튬 이차전지
TWI482344B (zh) 2010-12-23 2015-04-21 Ind Tech Res Inst 鋰電池與極板結構
GB2492167C (en) 2011-06-24 2018-12-05 Nexeon Ltd Structured particles
EP2737565B1 (en) 2011-07-25 2019-09-25 A123 Systems LLC Blended cathode materials
CN103066250A (zh) * 2011-10-18 2013-04-24 上海德朗能动力电池有限公司 一种具有双层活性物质结构的锂离子电池用负极和使用该负极的锂离子电池
JP2015510666A (ja) 2012-01-30 2015-04-09 ネクソン リミテッドNexeon Limited Si/C電気活性材料組成物
GB2499984B (en) 2012-02-28 2014-08-06 Nexeon Ltd Composite particles comprising a removable filler
GB2502625B (en) 2012-06-06 2015-07-29 Nexeon Ltd Method of forming silicon
CN102694145A (zh) * 2012-06-20 2012-09-26 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池阳极极片
WO2013190813A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 パナソニック株式会社 有機el表示装置およびその製造方法
FR2994026B1 (fr) * 2012-07-30 2014-12-26 Renault Sa Cellule composite de stockage de l'energie electrique et batterie contenant une telle cellule
KR20140025160A (ko) * 2012-08-21 2014-03-04 삼성에스디아이 주식회사 복합 음극 활물질, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지
KR101439630B1 (ko) * 2012-10-15 2014-09-11 삼성정밀화학 주식회사 리튬이온 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬이온 이차전지
CN103779569A (zh) * 2012-10-23 2014-05-07 海洋王照明科技股份有限公司 锂离子电池正极片及其制备方法
GB2507535B (en) 2012-11-02 2015-07-15 Nexeon Ltd Multilayer electrode
DE102012224324B4 (de) * 2012-12-21 2021-10-07 Vitesco Technologies GmbH Batteriezelle, Elektrodenmaterialschichtstapel und Verwendung eines Elektrodenmaterialschichtstapel in einer Batteriezelle
FR3000302B1 (fr) 2012-12-26 2015-11-13 Accumulateurs Fixes Electrode positive pour accumulateur au lithium
KR101620066B1 (ko) * 2013-03-19 2016-05-11 주식회사 엘지화학 저저항 전기화학소자용 전극, 그의 제조방법 및 상기 전극을 포함하는 전기화학소자
KR101574965B1 (ko) * 2013-07-31 2015-12-07 주식회사 엘지화학 상이한 전극재 층들을 포함하는 전극 및 리튬 이차전지
US10044038B2 (en) * 2013-09-03 2018-08-07 Ut-Battelle, Llc Nitride- and oxide-modified electrode compositions and their methods of making
JP5965445B2 (ja) 2013-09-25 2016-08-03 国立大学法人 東京大学 非水電解質二次電池
DE112014004443T5 (de) * 2013-09-25 2016-06-30 The University Of Tokyo Nichtwässrige Elektrolytsekundärbatterie
DE112014004439T5 (de) * 2013-09-25 2016-06-23 The University Of Tokyo Nichtwässrige Sekundärbatterie
CN105580184B (zh) 2013-09-25 2019-03-12 国立大学法人东京大学 非水电解质二次电池
JP6586269B2 (ja) * 2013-10-22 2019-10-02 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置用電極
FR3012259B1 (fr) * 2013-10-22 2021-01-22 Renault Sas Electrode pour batterie de stockage d'energie electrique comprenant un materiau constitue de lifepo4 et d'au moins deux autres composes particuliers
JP5774670B2 (ja) * 2013-12-06 2015-09-09 株式会社東芝 非水電解質電池および電池パック
DE102014205356A1 (de) * 2014-03-21 2015-09-24 Robert Bosch Gmbh Elektrode für eine Lithium-Zelle
KR101567203B1 (ko) 2014-04-09 2015-11-09 (주)오렌지파워 이차 전지용 음극 활물질 및 이의 방법
KR101604352B1 (ko) 2014-04-22 2016-03-18 (주)오렌지파워 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20160001783A (ko) * 2014-06-26 2016-01-07 에스케이이노베이션 주식회사 고온 특성 및 저온 특성이 우수한 이차전지
DE102014213686A1 (de) * 2014-07-15 2016-01-21 Robert Bosch Gmbh Elektrode für eine galvanische Zelle
DE102014221279A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kompositelektrode und diese umfassende Lithiumionenbatterie sowie Verwendung der Lithiumionenbatterie in einem Kraftfahrzeug
JP2016081881A (ja) * 2014-10-22 2016-05-16 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池
GB2533161C (en) 2014-12-12 2019-07-24 Nexeon Ltd Electrodes for metal-ion batteries
KR101579578B1 (ko) * 2015-03-24 2015-12-22 주식회사 엘지화학 전극의 제조방법, 이로부터 형성된 전극 및 이를 구비한 전기화학 소자
CN106486639B (zh) * 2015-09-01 2019-11-15 深圳市比克动力电池有限公司 一种锂电池极片及其制作方法
CN105047907A (zh) * 2015-09-08 2015-11-11 上海空间电源研究所 一种高安全性锂离子蓄电池
CN106129331A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 四川剑兴锂电池有限公司 一种正极极片以及含有该正极极片的钛酸锂电池
ES2970990T3 (es) * 2016-09-09 2024-06-03 Lg Energy Solution Ltd Método para fabricar un electrodo para batería secundaria y electrodo obtenido con el mismo
CN106898730A (zh) * 2017-04-12 2017-06-27 深圳市斯盛能源股份有限公司 一种锂离子二次电池正负极片的制备方法
KR102237952B1 (ko) * 2017-07-28 2021-04-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2019035669A2 (ko) 2017-08-18 2019-02-21 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP2019053930A (ja) * 2017-09-15 2019-04-04 トヨタ自動車株式会社 水系リチウムイオン二次電池
JP2019053931A (ja) * 2017-09-15 2019-04-04 トヨタ自動車株式会社 水系リチウムイオン二次電池
FR3073090A1 (fr) * 2017-10-31 2019-05-03 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Electrode positive pour microbatterie tout solide au lithium et son procede de fabrication
CN107959015B (zh) * 2017-11-23 2018-11-16 江苏贝肯盛创新能源科技有限公司 一种改性锂电池正极材料、制备方法及包含其的锂电池
TWI679796B (zh) * 2017-12-27 2019-12-11 財團法人工業技術研究院 鋰離子電池用正極
US11228028B2 (en) 2017-12-27 2022-01-18 Industrial Technology Research Institute Cathode of lithium ion battery
CN113594409B (zh) 2018-02-26 2022-09-20 宁德新能源科技有限公司 极片和锂离子电池
CN109004175B (zh) 2018-02-26 2020-09-18 宁德新能源科技有限公司 正极极片和锂离子电池
US10991942B2 (en) 2018-03-23 2021-04-27 EnPower, Inc. Electrochemical cells having one or more multilayer electrodes
KR102281373B1 (ko) * 2018-04-26 2021-07-22 주식회사 엘지에너지솔루션 고체 전해질 전지용 양극 및 그를 포함하는 고체 전해질 전지
DE102018209041A1 (de) * 2018-06-07 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Batterieelektrode
CN113544874A (zh) * 2018-11-15 2021-10-22 美商映能量公司 具有高速顶层的分层电极
CN109546080B (zh) * 2018-11-29 2020-09-29 中国科学院过程工程研究所 一种正极极片、及其制备方法和用途
US11916225B2 (en) * 2019-04-09 2024-02-27 Sk On Co., Ltd. Lithium secondary battery
KR20200144395A (ko) * 2019-06-18 2020-12-29 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 양극, 이의 제조방법 및 이를 포함한 리튬 이차전지
CN110212157B (zh) * 2019-07-11 2022-07-29 天津市捷威动力工业有限公司 一种锂离子电池极片及其制备方法及锂离子电池
CN112310345A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有增强的荷电状态估计的电极
CN112349874B (zh) * 2019-08-08 2021-11-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 正极极片及锂离子电池
CN110707293B (zh) * 2019-10-15 2020-12-11 泰州纳新新能源科技有限公司 一种锂离子电池阴极的制备方法
CN112331857A (zh) * 2019-12-16 2021-02-05 万向一二三股份公司 一种提高锂离子电池安全性的正极极片及高安全性锂离子电池
CN111912462B (zh) * 2020-08-12 2021-12-24 东南大学 一种具有滑动觉、压觉和温度觉的多功能柔性触觉传感器
KR20220066702A (ko) * 2020-11-16 2022-05-24 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
KR20220134103A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
CN114678491B (zh) * 2022-04-12 2023-09-05 浙江极氪智能科技有限公司 负极极片及其制备方法和电化学装置
WO2023211975A2 (en) * 2022-04-25 2023-11-02 Innovasion Labs Pinc, Inc. Embedded electrode assembly (emela)
CN115275362B (zh) * 2022-07-29 2023-06-23 中国地质大学(武汉) 含有异质离子凝胶缓冲层的固态电解质及其制备和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167214A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Ricoh Co Ltd リチウム二次電池
JP2001307716A (ja) * 2000-02-16 2001-11-02 Nisshinbo Ind Inc 多層電極構造体、それを用いた電池、電気二重層キャパシター及びそれらの製造方法
JP2003163006A (ja) * 2001-09-14 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系二次電池とその製造法
JP2004179005A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池
JP2006004739A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Toyota Motor Corp リチウム二次電池と該電池に備えられる正極及びその製造方法
JP2006179320A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法
JP2008034215A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Hitachi Ltd リチウム二次電池用正極とその製造方法、およびリチウム二次電池

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3652769B2 (ja) 1995-12-28 2005-05-25 大日本印刷株式会社 非水電解液二次電池用電極板
KR100471166B1 (ko) * 1997-09-08 2005-03-07 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 전지 및 그 제조방법
US7550216B2 (en) * 1999-03-03 2009-06-23 Foster-Miller, Inc. Composite solid polymer electrolyte membranes
US6797428B1 (en) * 1999-11-23 2004-09-28 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
DE60128411T2 (de) * 2000-02-16 2008-01-17 Nisshinbo Industries, Inc. Mehrschichtelektrodenstruktur und Verfahren für ihre Herstellung
JP4517440B2 (ja) * 2000-03-10 2010-08-04 ソニー株式会社 リチウムイオン固体電解質二次電池
US6969539B2 (en) * 2000-09-28 2005-11-29 President And Fellows Of Harvard College Vapor deposition of metal oxides, silicates and phosphates, and silicon dioxide
TW550848B (en) * 2001-02-16 2003-09-01 Nisshin Spinning Multi-layered electrode structural body, cell using same, dual-layer capacitor and manufacturing method for same
JP2002334703A (ja) * 2001-03-06 2002-11-22 Sanyo Electric Co Ltd リチウム電池
JP3520921B2 (ja) * 2001-03-27 2004-04-19 日本電気株式会社 二次電池用負極およびそれを用いた二次電池
JP3631166B2 (ja) * 2001-05-31 2005-03-23 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
KR100382767B1 (ko) * 2001-08-25 2003-05-09 삼성에스디아이 주식회사 리튬 2차 전지용 음극 박막 및 그의 제조방법
JP4944341B2 (ja) * 2002-02-26 2012-05-30 日本電気株式会社 リチウムイオン二次電池用負極の製造方法
JP4400019B2 (ja) 2002-04-10 2010-01-20 日本電気株式会社 非水電解液電池及びその生成方法
DE10228103A1 (de) 2002-06-24 2004-01-15 Bayer Cropscience Ag Fungizide Wirkstoffkombinationen
JP2004119132A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池用セパレータとその製造方法
CA2411695A1 (fr) * 2002-11-13 2004-05-13 Hydro-Quebec Electrode recouverte d'un film obtenu a partir d'une solution aqueuse comportant un liant soluble dans l'eau, son procede de fabrication et ses utilisations
KR100612227B1 (ko) * 2003-05-22 2006-08-11 삼성에스디아이 주식회사 리튬 설퍼 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 설퍼 전지
CN100541870C (zh) * 2004-01-05 2009-09-16 昭和电工株式会社 锂电池负电极材料和锂电池
CN100338800C (zh) 2004-02-17 2007-09-19 比亚迪股份有限公司 一种锂电池正极及其制备方法以及锂离子二次电池
JP4999292B2 (ja) * 2004-07-21 2012-08-15 三洋電機株式会社 非水電解質電池
CN100511819C (zh) * 2004-07-21 2009-07-08 三洋电机株式会社 非水电解质电池
JP2006134770A (ja) 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp 正極および電池
JP5098150B2 (ja) * 2004-12-07 2012-12-12 日産自動車株式会社 バイポーラ電池およびその製造方法
US20060216603A1 (en) * 2005-03-26 2006-09-28 Enable Ipc Lithium-ion rechargeable battery based on nanostructures

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167214A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Ricoh Co Ltd リチウム二次電池
JP2001307716A (ja) * 2000-02-16 2001-11-02 Nisshinbo Ind Inc 多層電極構造体、それを用いた電池、電気二重層キャパシター及びそれらの製造方法
JP2003163006A (ja) * 2001-09-14 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系二次電池とその製造法
JP2004179005A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウム二次電池
JP2006004739A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Toyota Motor Corp リチウム二次電池と該電池に備えられる正極及びその製造方法
JP2006179320A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法
JP2008034215A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Hitachi Ltd リチウム二次電池用正極とその製造方法、およびリチウム二次電池

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008300302A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Panasonic Corp 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用正極の製造方法
JP2011129399A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Konica Minolta Holdings Inc 非水系二次電池用正極及び非水系二次電池
JP2011165657A (ja) * 2010-01-15 2011-08-25 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 蓄電装置
US9590249B2 (en) 2010-01-15 2017-03-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electricity storage device
JP2012033280A (ja) * 2010-07-28 2012-02-16 Denso Corp 二次電池用電極及び非水電解液電池
WO2013014830A1 (ja) * 2011-07-26 2013-01-31 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2013038702A1 (ja) * 2011-09-14 2013-03-21 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
JP2013206742A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高温特性に優れたリチウムイオン二次電池用正極、この正極を具備するリチウムイオン二次電池及びこの二次電池を用いた電気機器
JP2018060815A (ja) * 2012-05-25 2018-04-12 バシウム・カナダ・インコーポレーテッド リチウム電気化学的セルのための電極材料
JP2014049229A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Toyota Motor Corp 全固体電池用負極体および全固体電池
JP2014120330A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2015015156A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社Gsユアサ 電池の製造方法
WO2015079546A1 (ja) * 2013-11-29 2015-06-04 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池
JP2015130298A (ja) * 2014-01-08 2015-07-16 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2016058187A (ja) * 2014-09-08 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2016058309A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
JP2022133373A (ja) * 2015-01-09 2022-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電池用電極の製造方法
US11881578B2 (en) 2015-01-09 2024-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Storage battery electrode, manufacturing method thereof, storage battery, and electronic device
JP2018530873A (ja) * 2016-03-29 2018-10-18 エルジー・ケム・リミテッド 二次電池用負極、その製造方法、およびそれを含む二次電池
KR101785269B1 (ko) 2017-02-10 2017-10-16 삼성에스디아이 주식회사 복합 음극 활물질, 그 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 전지
JP2017195205A (ja) * 2017-08-03 2017-10-26 株式会社Gsユアサ 非水電解質二次電池
US11621417B2 (en) 2017-11-22 2023-04-04 Gs Yuasa International Ltd. Lithium ion secondary battery
US11532805B2 (en) 2019-02-21 2022-12-20 Lg Energy Solution, Ltd. Method of preparing electrode for secondary battery
JP7497909B2 (ja) 2021-02-22 2024-06-11 エルジー エナジー ソリューション リミテッド リン酸鉄リチウム化合物プライマー層を含むリチウム二次電池用正極、およびこれを含むリチウム二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
ES2562409T3 (es) 2016-03-04
EP1984175B1 (fr) 2015-12-30
CN101378897B (zh) 2013-03-27
US20090301866A1 (en) 2009-12-10
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