JP2020170723A - 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 - Google Patents
粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020170723A JP2020170723A JP2020118436A JP2020118436A JP2020170723A JP 2020170723 A JP2020170723 A JP 2020170723A JP 2020118436 A JP2020118436 A JP 2020118436A JP 2020118436 A JP2020118436 A JP 2020118436A JP 2020170723 A JP2020170723 A JP 2020170723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- ion secondary
- secondary battery
- lithium ion
- carbon black
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
(1)活物質、導電剤、バインダー、溶剤を含み、導電剤は結晶層厚みLcと平均一次粒子径から算出した結晶化率が60%以上のカーボンブラックであることを特徴とするリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物。
(2)固形分の配合比率が活物質80〜99.8質量%、導電剤0.1〜10質量%、バインダー0.1〜10質量%、固形分濃度が50〜70質量%であり、せん断速度1s−1における粘度が10Pa・s以下であり、せん断速度0.01〜100s−1の範囲における任意のせん断速度γ1、γ2(γ1<γ2)に対する粘度η1、η2がη1>η2を満たす、前記(1)に記載のスラリー組成物。
(3)前記(1)または(2)に記載のスラリー組成物を用いることを特徴とするリチウムイオン二次電池
ここでdはカーボンブラックの平均一次粒子径、Lcは結晶層厚みである。
また、本発明のリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物の固形分濃度は50〜70質量%であることが好ましい。固形分濃度が70質量%を超えると電極スラリー混練時に強いせん断が加わるため、導電剤の一次凝集が破壊され、導電性が低下してしまう。また、乾燥工程においてひび割れが生じやすくなる。一方、固形分濃度が50質量%未満であると塗工後の乾燥工程で時間を要するため、生産性が低下してしまう。
カーボンブラック反応炉(炉長5m、炉直径0.5m)の炉頂に設置されたノズルからアセチレンガスを12m3/h、酸素ガスを9m3/h、水素ガスを0.5m3/h噴霧し、アセチレンガスの熱分解及び燃焼反応を利用してカーボンブラックを製造した。このカーボンブラックを窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理した。得られたカーボンブラックについて、以下の物性を測定した。評価結果を表1に示す。
(1)結晶層厚みLc:X線回折装置(Brucker社製「D8ADVANCE」)により、CuKα線を用いて測定範囲2θ=10〜40゜、スリット幅0.5゜の条件でX線回折を行った。測定角度の校正にはX線標準用シリコン(三津和化学薬品社製金属シリコン)を用いた。得られた(002)面の回折線を用いて、Scherrerの式:Lc(Å)=(K×λ)/(β×cosθ)により結晶層厚みLcを求めた。ここでKは形状因子定数0.9、λはX線の波長1.54Å、θは(002)回折線吸収バンドにおける極大値を示す角度、βは(002)回折線吸収バンドにおける半価幅(ラジアン)である。
(2)平均一次粒子径:透過型電子顕微鏡(TEM)の5万倍画像より、100個のカーボンブラック一次粒子径を測り、平均値を算出した。
(3)結晶化率:カーボンブラックの平均一次粒子径に対する表面結晶層の占める体積割合であり、下式によって求めることができる。
(4)比表面積:JIS K 217−2に従い測定した。
ここでdはカーボンブラックの平均一次粒子径、Lcは結晶層厚みである。
また、電極スラリーの分散度をJIS K5600−2−5に従って粒ゲージ法により評価した。具体的には、粒ゲージ台上に電極スラリー0.5mlを滴下し、スクレーパーにてゲージ溝に薄く引き延ばし、ゲージ上に観察された最も大きい粒の粒径を測定した。測定を3回行い、平均値を測定値とした。評価結果を表1に示す。
カーボンブラックを窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理しないこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。電極スラリーの粘度が高かったため、塗工することができなかった。評価結果を表1に示す。
加熱処理温度を1900℃、1600℃に変更し、カーボンブラックの結晶層厚みLcを表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
溶媒の配合量を108質量部、100質量部、43質量部、39質量部、に変更し、電極スラリーの固形分濃度を表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
脱泡混練機での電極スラリー分散条件を回転数800rpmで10分間混練に変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
合材層中の配合比率を活物質94質量部、カーボンブラック2質量部、バインダー4質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
導電剤に市販のカーボンブラック(デンカ社製「デンカブラック粉状」)を窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理したものを用い、合材層中の配合比率を活物質88質量部、カーボンブラック7質量部、バインダー5質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
導電剤に市販のカーボンブラック(デンカ社製「デンカブラックHS−100」)を窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理したものを用い、合材層中の配合比率を活物質82質量部、カーボンブラック10質量部、バインダー8質量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
導電剤に市販のカーボンブラック(デンカ社製「デンカブラックFX−35」)を窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理したものを用いたこと以外は実施例1と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
カーボンブラックを窒素雰囲気中1700℃で1時間加熱処理しないこと以外は実施例9と同様にして電極スラリーを得た。評価結果を表1に示す。
Claims (3)
- 活物質、導電剤、バインダー、溶剤を含み、導電剤が結晶層厚みLcと平均一次粒子径dから式(1)により算出した結晶化率が60%以上のカーボンブラックであることを特徴とするリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物。
- 固形分の配合比率が活物質80〜99.8質量%、導電剤0.1〜10質量%、バインダー0.1〜10質量%、固形分濃度が50〜70質量%であり、せん断速度1s−1における粘度が10Pa・s以下であり、せん断速度0.01〜100s−1の範囲における任意のせん断速度γ1、γ2(γ1<γ2)に対する粘度η1、η2がη1>η2を満たす、請求項1に記載のスラリー組成物。
- 請求項1または2に記載のスラリー組成物を用いることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020118436A JP7003190B2 (ja) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020118436A JP7003190B2 (ja) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016065257A Division JP6734093B2 (ja) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020170723A true JP2020170723A (ja) | 2020-10-15 |
JP7003190B2 JP7003190B2 (ja) | 2022-02-10 |
Family
ID=72746392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020118436A Active JP7003190B2 (ja) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7003190B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112525771A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池浆料储存性能评估方法 |
CN116457428A (zh) * | 2020-12-04 | 2023-07-18 | 电化株式会社 | 炭黑、浆料及锂离子二次电池 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013500556A (ja) * | 2009-07-25 | 2013-01-07 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | 電気エネルギー貯蔵体用電極の被覆方法 |
-
2020
- 2020-07-09 JP JP2020118436A patent/JP7003190B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013500556A (ja) * | 2009-07-25 | 2013-01-07 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | 電気エネルギー貯蔵体用電極の被覆方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112525771A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池浆料储存性能评估方法 |
CN112525771B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-03-24 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池浆料储存性能评估方法 |
CN116457428A (zh) * | 2020-12-04 | 2023-07-18 | 电化株式会社 | 炭黑、浆料及锂离子二次电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7003190B2 (ja) | 2022-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI385843B (zh) | A silicon composite body and a method for manufacturing the same, and a negative electrode material for a nonaqueous electrolyte battery | |
JP6734093B2 (ja) | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 | |
KR102467230B1 (ko) | 카본 나노 튜브와 그의 제조 방법 및 카본 나노 튜브를 사용한 리튬 이온 이차 전지 | |
WO2016080539A1 (ja) | カーボンブラック及びそれを用いた二次電池 | |
JP7003190B2 (ja) | 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物 | |
JP5966233B2 (ja) | 二次電池用電極の製造方法、二次電池用塗料の製造方法 | |
JP6219981B2 (ja) | スラリー粘度特性に優れたカーボンブラック、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物及びリチウムイオン二次電池 | |
KR20190045198A (ko) | 전극용 도전성 조성물 및 이를 이용한 전극, 전지 | |
JP5157051B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2005123180A (ja) | リチウム二次電池正極材用リチウム複合酸化物粒子及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 | |
JP2018062545A (ja) | カーボンブラック組成物及びそれを用いたリチウム二次電池用電極 | |
JP5996380B2 (ja) | 非水系二次電池用カーボンブラック、電極及び非水系二次電池 | |
WO2022118920A1 (ja) | カーボンブラック、スラリー及びリチウムイオン二次電池 | |
JP2012049151A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2012004131A (ja) | リチウム二次電池 | |
WO2023145543A1 (ja) | カーボンブラック、スラリー及びリチウムイオン二次電池 | |
WO2022118924A1 (ja) | カーボンブラック、スラリー及びリチウムイオン二次電池 | |
WO2022118923A1 (ja) | カーボンブラック、スラリー及びリチウムイオン二次電池 | |
JP6045860B2 (ja) | 炭素材料及びそれを用いた非水系二次電池 | |
EP4234638A1 (en) | Carbon black, slurry, and lithium ion secondary battery | |
KR100502530B1 (ko) | 무수 전해질 전지용 전극의 제조방법 | |
WO2013190624A1 (ja) | 非水系二次電池用カーボンブラック、電極及び非水系二次電池 | |
KR20230172579A (ko) | 양극 조성물의 제조 방법 및 양극의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200806 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210622 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210820 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210928 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7003190 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |