JP2019532471A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2019532471A5
JP2019532471A5 JP2019515214A JP2019515214A JP2019532471A5 JP 2019532471 A5 JP2019532471 A5 JP 2019532471A5 JP 2019515214 A JP2019515214 A JP 2019515214A JP 2019515214 A JP2019515214 A JP 2019515214A JP 2019532471 A5 JP2019532471 A5 JP 2019532471A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode layer
anode
cathode
electrode assembly
independently
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.)
Pending
Application number
JP2019515214A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019532471A (ja
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/272,494 external-priority patent/US10923760B2/en
Application filed filed Critical
Publication of JP2019532471A publication Critical patent/JP2019532471A/ja
Publication of JP2019532471A5 publication Critical patent/JP2019532471A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Description

いくつかの実施形態において、カソード電極層およびアノード電極層の各々の密度は、独立して、約1.0g/3ないし約6.5g/3、または、約1.0g/3ないし約3.0g/3である。
「Cレート」という用語は、AhまたはmAhでの総蓄電容量の観点から表されるセルまたはバッテリの充電または放電レートを指す。例えば、1Cの割合は、1時間ですべての蓄積エネルギーを利用することを意味し、0.1Cは、1時間で10%のエネルギー、または、10時間で全エネルギーを利用することを意味し、5Cは12分で全エネルギーを利用することを意味する。
いくつかの実施形態では、集電体上のカソード電極層およびアノード電極層それぞれの密度は、独立して、約1.0g/3ないし約6.5g/3、約1.0g/3ないし約5.0g/3、約1.0g/3ないし約4.0g/3、約1.0g/3ないし約3.5g/3、約1.0g/3ないし約3.0g/3、約1.0g/3ないし約2.0g/3、約2.0g/3ないし約5.0g/3、約2.0g/3ないし約4.0g/3、約3.0g/3ないし約5.0g/3、または約3.0g/3ないし約6.0g/3である。同様に、電極層の密度が増加すると、最終電極コーティングの空隙容量が減少してより高密度の電極を得て、それによって所望のバッテリ容量が達成される。
B)正極スラリーの作製
均質化されたスラリーを、約26mg/cm2の面積密度を有するトランスファーコーター(ZY-TSF6-6518、金帆展宇新能源科技有限公司(Jin Fan Zhanyu New Energy Technology Co., Ltd., China)社製)を用いて厚さ20μmのアルミニウム箔の両面にコーティングした。約8m/分のコンベア速度で動作されるトランスファーコーターのサブモジュールとして24mの長さのコンベア熱風乾燥オーブンによりアルミニウム箔上の被覆膜を3分間乾燥させて正極を得た。温度プログラムオーブンは、温度が60℃の入口温度から75℃の出口温度に徐々に上昇する制御可能な温度勾配を可能にした。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は3.36g/3であった。電極層の空隙容量は、16%である。
C)負極の作製
90重量%のハードカーボン(HC;純度99.5%、中国広東省深せんのルイフト科技有限公司(Ruifute Technology Ltd., Shenzhen, Guangdong, China)製)と、5重量%のカーボンブラックと、5重量%のポリアクリロニトリルとを脱イオン水に混合して負極スラリーを作製し、50重量%の固形分を有するスラリーを形成した。スラリーを約15mg/cm2の面積密度を有する転写コーターを用いて厚さ9μmの銅箔の両面に塗布した。約10m/分のコンベア速度で動作される24m長のコンベア熱風乾燥機により銅箔上の塗布膜を約50℃で2.4分間乾燥させて負極を得た。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は1.78g/3であった。電極層の空隙容量は、19%である。
B)正極スラリーの作製
均質化されたスラリーを、約40mg/cm2の面積密度を有する転写コーターを使用して、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面にコーティングした。約4m/分のコンベア速度で動作されるトランスファーコーターのサブモジュールとして24mの長さのコンベア熱風乾燥オーブンによりアルミニウム箔上の被覆膜を6分間乾燥させて正極を得た。温度プログラムオーブンは、温度が65℃の入口温度から80℃の出口温度に徐々に上昇する制御可能な温度勾配を可能にした。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は3.01g/3であった。電極層の空隙容量は、25%である。
C)負極の作製
脱イオン水に分散された、90重量%のハードカーボン(99.5%の純度を有するHC、中国広東省深せんのルイフト技術公司(Ruifute Technology Ltd., Shenzhen, Guangdong, China)製)を、1.5重量%のカルボキシメチルセルロース(CMC、BSH-12、日本国のディーケーエス社(DKS Co. Ltd., Japan)製)と、バインダーとしての3.5重量%のSBR(AL-2001、日本国の日本A&L社(NIPPON A&L INC., Japan)製)と、導電剤としての5重量%のカーボンブラックとを混合して負極スラリーを作製して、50重量%の固形分を含む別のスラリーを形成した。スラリーを約15mg/cm2の面積密度を有する転写コーターを用いて厚さ9μmの銅箔の両面に塗布した。銅箔上の塗布膜を約10m/分のコンベア速度で動作された24mの長さのコンベア熱風乾燥機により約50℃で2.4分間乾燥させ、負極を得た。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は1.78g/3であった。電極層の空隙容量は、19%である。
B)正極スラリーの作製
均質化されたスラリーを、約32mg/cm2の面積密度を有する転写コーターを使用して、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面にコーティングした。約6m/分のコンベア速度で動作されるトランスファーコーターのサブモジュールとして24mの長さのコンベア熱風乾燥オーブンによりアルミニウム箔上の被覆膜を4分間乾燥させて正極を得た。温度プログラムオーブンは、温度が60℃の入口温度から75℃の出口温度に徐々に上昇する制御可能な温度勾配を可能にした。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は2.65g/3であった。電極層の空隙容量は、34%である。
C)負極の作製
90重量%のハードカーボンと、5重量%のカーボンブラックと、5重量%のポリアクリロニトリルとを脱イオン水中で混合して負極スラリーを作製し、50重量%の固形分を有するスラリーを形成した。スラリーを約15mg/cm2の面積密度を有する転写コーターを用いて厚さ9μmの銅箔の両面に塗布した。銅箔上の塗布膜を約10m/分のコンベア速度で動作された24mの長さのコンベア熱風乾燥機により約50℃で2.4分間乾燥させ、負極を得た。次に、電極は、加圧されてコーティングの密度が増加され、密度は1.78g/3であった。電極層の空隙容量は、19%である。

Claims (19)

  1. 非水電解質2次バッテリのための電極アセンブリにおいて、
    少なくとも1つのアノードと、少なくとも1つのカソードと、前記少なくとも1つのアノードおよび前記少なくとも1つのカソードの間に配置された少なくとも1つのセパレータと、
    を具備し、
    前記少なくとも1つのアノードは、アノード集電体と、アノード材料とバインダー材料と導電剤とを具備するアノード電極層とを具備し、
    前記少なくとも1つのカソードは、カソード集電体と、カソード材料とバインダー材料と導電剤とを具備するカソード電極層とを具備し、
    前記カソード電極層と前記アノード電極層の各々は、独立して、前記カソード電極層または前記アノード電極層の総重量に基づいて、40%未満の空隙容量を持ち、
    前記電極アセンブリの含水量は、前記電極アセンブリの総重量に基づいて、20重量ppm未満である、電極アセンブリ。
  2. 前記カソード電極層および前記アノード電極層の各々の密度は、独立して、約1.0g/3ないし約6.5g/3である、請求項の電極アセンブリ。
  3. 前記カソード電極層および前記アノード電極層の各々の密度は、独立して、約1.0g/3ないし約3.0g/3である、請求項の電極アセンブリ。
  4. 前記カソード電極層および前記アノード電極層の各々の厚さは、独立して、約1.0μmないし約40μmである、請求項の電極アセンブリ。
  5. 前記カソード電極層および前記アノード電極層の各々の厚さは、独立して、約1.0μmないし約25μmである、請求項の電極アセンブリ。
  6. 前記少なくとも1つのセパレータは、ポリオレフィン、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン/ポリエチレン共重合体、ポリブチレン、ポリペンテン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリオキシメチレン、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレン、ポリブチレンナフタレート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー繊維から形成される、請求項1の電極アセンブリ。
  7. 前記セパレータの厚さは、約1.0μmないし約40μmである、請求項1の電極アセンブリ。
  8. 前記セパレータの厚さは、約1.0μmないし約25μmである、請求項1の電極アセンブリ。
  9. 前記カソード電極層および前記アノード電極層における前記バインダー材料の各々は、独立して、スチレン−ブタジエンゴム、アクリル化スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエンコポリマー、アクリルゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共重合体、ポリブタジエン、ポリエチレンオキシド、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリクロロヒドリン、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ラテックス、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、シアノエチルセルロース、シアノエチルスクロース、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリカルボキシレート、ポリカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、フッ化ポリマー、塩素化ポリマー、アルギン酸の塩、ポリフッ化ビニリデン、ポリ(フッ化ビニリデン)−ヘキサフルオロプロペン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項の電極アセンブリ。
  10. 前記カソード電極層および前記アノード電極層における前記バインダー材料の各々は、独立して、前記カソード電極層または前記アノード電極層の総重量に基づいて、2重量%ないし10重量%の量で存在する、請求項の電極アセンブリ。
  11. 前記カソード材料は、LiCoO2、LiNiO2、LiNixMnyO2、Li1+zNixMnyCo1-x-yO2、LiNixCoyAlzO2、LiV2O5、LiTiS2、LiMoS2、LiMnO2、LiCrO2、LiMn2O4、LiFeO2、LiFePO4、LiNi0.5Mn1.5O4、LiNi0.4Mn1.6O4およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、各xは独立して0.3ないし0.8であり、各yは独立して0.1ないし0.45であり、各zは独立して0ないし0.2である、請求項の電極アセンブリ。
  12. 前記カソード電極層および前記アノード電極層における前記導電剤の各々は、独立して、カーボン、カーボンブラック、グラファイト、膨張グラファイト、グラフェン、グラフェンナノプレートレット、炭素繊維、カーボンナノファイバー、グラファイト化カーボンフレーク、カーボンチューブ、カーボンナノチューブ、活性炭、メソポーラスカーボン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項の電極アセンブリ。
  13. 前記カソード電極層および前記アノード電極層における前記導電剤の各々は、独立して、前記カソード電極層または前記アノード電極層の総重量に基づいて、2重量%ないし10重量%の量で存在する、請求項の電極アセンブリ。
  14. 前記アノード材料は、天然グラファイト微粒子、合成グラファイト微粒子、Sn微粒子、Li4Ti5O12微粒子、Si微粒子、Si-C複合微粒子、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項の電極アセンブリ。
  15. 少なくとも1つの前記カソード集電体および少なくとも1つの前記アノード集電体の各々は、独立して、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅、または導電性樹脂である、請求項の電極アセンブリ。
  16. 少なくとも1つの前記カソード集電体は、アルミニウム薄膜であり、少なくとも1つの前記アノード集電体は、銅薄膜である、請求項の電極アセンブリ。
  17. 前記電極アセンブリにおける前記少なくとも1つのアノードおよび前記少なくとも1つのカソードは、前記少なくとも1つのアノードおよび前記少なくとも1つのカソードの総重量に基づいて、20重量ppm未満の含水量を持つ、請求項1の電極アセンブリ。
  18. 前記電極アセンブリにおける前記少なくとも1つのセパレータは、前記少なくとも1つのセパレータの総重量に基づいて、20重量ppm未満の含水量を持つ、請求項1の電極アセンブリ。
  19. 請求項1の電極アセンブリを具備するリチウムバッテリ。
JP2019515214A 2016-09-22 2017-09-08 電極アセンブリ Pending JP2019532471A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/272,494 US10923760B2 (en) 2016-09-22 2016-09-22 Electrode assemblies
US15/272,494 2016-09-22
PCT/CN2017/101087 WO2018054233A1 (en) 2016-09-22 2017-09-08 Electrode assemblies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019532471A JP2019532471A (ja) 2019-11-07
JP2019532471A5 true JP2019532471A5 (ja) 2020-11-05

Family

ID=61620728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019515214A Pending JP2019532471A (ja) 2016-09-22 2017-09-08 電極アセンブリ

Country Status (10)

Country Link
US (2) US10923760B2 (ja)
EP (1) EP3516714B1 (ja)
JP (1) JP2019532471A (ja)
KR (2) KR20210000742A (ja)
CN (1) CN107871887B (ja)
ES (1) ES2886075T3 (ja)
HK (1) HK1249278A1 (ja)
SG (1) SG11201912729WA (ja)
TW (1) TW201817060A (ja)
WO (1) WO2018054233A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10199635B2 (en) * 2016-09-22 2019-02-05 Grst International Limited Method of drying electrode assemblies
US10923760B2 (en) * 2016-09-22 2021-02-16 Grst International Limited Electrode assemblies
CN108585125B (zh) * 2018-04-04 2020-12-04 南京大学 还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极、制备方法及其应用

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2046148C (en) * 1990-08-14 1997-01-07 Dale R. Getz Alkaline cells that are substantially free of mercury
JPH09115504A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Nikkiso Co Ltd 電池用電極およびその製造方法
DE60034838D1 (de) * 1999-03-16 2007-06-28 Sumitomo Chemical Co Nichtwässriger Elektrolyt und Lithium-Sekundärbatterie unter Verwendung desselben
US7736806B2 (en) * 2002-03-20 2010-06-15 Panasonic Corporation Cathode material and non-aqueous electrolyte secondary battery using it
US20080008993A1 (en) 2003-05-09 2008-01-10 Iwate Prefectural Government Use Of A Type III Restriction Enzyme To Isolate Identification Tags Comprising More Than 25 Nucleotides
JP4589047B2 (ja) * 2003-08-28 2010-12-01 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用負極およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池
US20050048369A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery, production method thereof and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4831804B2 (ja) * 2004-01-23 2011-12-07 三菱重工業株式会社 電極フィルムの乾燥装置
JP2005235624A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解液二次電池の製造方法
JP2005327592A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池の製造方法
KR100749301B1 (ko) 2004-07-07 2007-08-14 주식회사 엘지화학 신규 유/무기 복합 다공성 필름 및 이를 이용한 전기 화학소자
EP1782489B1 (en) * 2004-07-07 2020-11-18 LG Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous separator and electrochemical device comprasing the same.
US20060024579A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Vladimir Kolosnitsyn Battery electrode structure and method for manufacture thereof
US20080008933A1 (en) 2005-12-23 2008-01-10 Boston-Power, Inc. Lithium-ion secondary battery
US7727669B2 (en) 2005-05-26 2010-06-01 Novolyte Technologies Inc. Triazine compounds for removing acids and water from nonaqueous electrolytes for electrochemical cells
US7851089B2 (en) * 2006-10-26 2010-12-14 Panasonic Corporation Electrode plate for battery and lithium secondary battery including the same
US8465860B2 (en) * 2008-01-23 2013-06-18 The Gillette Company Lithium cell
CN102110803B (zh) * 2011-01-28 2012-09-26 福建南平南孚电池有限公司 锂铁电池的正极电极材料的烘干方法
CN102735023B (zh) 2011-04-07 2015-12-02 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池电芯的干燥方法
US10020513B2 (en) * 2011-09-20 2018-07-10 Nissan Chemical Industries, Ltd. Slurry composition for forming lithium secondary battery electrode containing cellulose fiber as binder, and lithium secondary battery electrode
US20130101893A1 (en) 2011-10-25 2013-04-25 Apple Inc. High-voltage lithium-polymer batteries for portable electronic devices
EP3297068B1 (en) * 2013-05-17 2019-08-07 Nissan Motor Co., Ltd Method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery
CN103344097B (zh) 2013-06-03 2015-01-28 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子电池的电芯的干燥方法及锂离子电池
CN104142045B (zh) 2013-07-11 2016-03-23 中航锂电(江苏)有限公司 一种大容量锂离子动力电池电芯的干燥方法
JP5843116B2 (ja) * 2013-10-04 2016-01-13 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池
EP3172169B1 (en) * 2014-07-22 2021-07-14 Xerion Advanced Battery Corp. Lithiated transition metal oxides
US9614223B2 (en) * 2014-09-19 2017-04-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Anode active material, sodium ion battery and lithium ion battery
JP6311670B2 (ja) * 2015-07-13 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用正極板の製造方法、及び、リチウムイオン二次電池用正極板
CN105115250B (zh) 2015-07-27 2017-03-29 山东精工电子科技有限公司 一种锂离子电池电芯快速干燥方法
US10263257B2 (en) * 2016-09-22 2019-04-16 Grst International Limited Electrode assemblies
US10923760B2 (en) * 2016-09-22 2021-02-16 Grst International Limited Electrode assemblies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019533283A5 (ja) 電極
JP6918099B2 (ja) 電極アセンブリを乾燥させる方法
JP2019530964A5 (ja)
TWI616017B (zh) 用於製造較厚電極之多層電池電極設計
JP6980770B2 (ja) 電極アセンブリを乾燥させる方法
JP5673545B2 (ja) リチウムイオン二次電池負極及びリチウムイオン二次電池
KR102190770B1 (ko) 전극 조립체
JP2019530954A5 (ja)
JP6713580B2 (ja) 電極アセンブリを作製する方法
KR20150106809A (ko) 개선된 굴곡강도를 가지는 전극 조립체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 전기 화학 전지
KR20160072009A (ko) 비수전해질 이차전지용 전극권회 소자, 이를 이용한 비수전해질 이차전지, 및 비수전해질 이차전지용 전극권회 소자의 제조 방법
JP2019532471A5 (ja)
CN113206350A (zh) 一种隔膜以及包括该隔膜的锂离子电池
CN114930577A (zh) 负极活性材料、以及包含该负极活性材料的负极和二次电池
KR20180029874A (ko) 전극의 제조방법
CN114709367A (zh) 负极片、锂离子电池及负极片的制备方法
KR102196990B1 (ko) 전극 조립체
JP2022535048A (ja) 複合負極活物質、その製造方法、これを含む負極、および二次電池
US20230369655A1 (en) Electrode Assembly and Battery Cell Including the Same
US20230078014A1 (en) Method for manufacturing electrode for lithium secondary battery
US20210175506A1 (en) Cathode Active Material With Silicon Carbide Additive
JP7285896B2 (ja) 全固体電池
JP6939467B2 (ja) リチウム金属二次電池
KR20170061461A (ko) 리튬 이차전지
JP2017050209A (ja) 全固体電池の製造方法