JP2020501338A5

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Publication number: JP2020501338A5
Application number: JP2019521430A
Authority: JP
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2037-10-11

Claims

電極としての使用に適した電極フィルムの製造方法であって、
以下の各工程
（ａ）以下を含む組成物を撹拌して予備フィブリル化ペーストを調製する工程、
（ｉ）６０重量％よりも多い活性粒子、
（ｉｉ）１５重量％以下の少なくとも１種のフィブリル化可能ポリマーバインダ、
（ｉｉｉ）１５重量％以下の球状導電性粒子、及び、
（ｉｖ）１０重量％以下の導電性フレーク、
（ｂ）前記ペーストを押出して押出成形物にする工程、並びに、
（ｃ）前記押出成形物をロール圧縮して電極フィルムを製造する工程。
を含み、撹拌は、前記組成物にせん断力を加えることに寄与し、且つ、押出及びロール圧縮は、フィブリル化可能ポリマーバインダのフィブリル化に寄与する、製造方法。
前記活性粒子は、活性炭粒子、硫黄含浸活性炭粒子、リチウム−酸素含有化合物、安定化金属リチウム粉体、金属酸化物粒子、金属硫化物粒子、金属窒化物粒子、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記活性粒子の粒子サイズが１〜５０ミクロンの範囲である、請求項１に記載の方法。
前記フィブリル化可能ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、コポリマー、各種ポリマーブレンド、天然又は合成ゴム、ポリアミド、ポリウレタン、液状樹脂、シリコン、エラストマーポリマー、オレフィンポリマー、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記導電性粒子が、カーボンブラック粒子、スーパーＰカーボン粒子、スーパーＣ６５カーボン粒子、及び、これらの組合せからなる群から選択される球状導電性粒子である、請求項１に記載の方法。
前記球状導電性粒子は、１ミクロン未満の粒子サイズを有する、請求項５に記載の方法。
前記導電性フレークは、金属フレーク、黒鉛フレーク、グラフェン、膨張黒鉛フレーク、導電性ポリマーフレーク、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
前記導電性フレークは、１〜４０ミクロンの範囲の直径を有し、前記導電性フレークの厚さは、０．００１ミクロンから５ミクロンの範囲である、請求項７に記載の方法。
前記組成物に液体潤滑剤を添加する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記液体潤滑剤は、前記組成物中の他の成分の重量に対して５倍以下の割合で添加され、前記液体潤滑剤は、水、高沸点溶媒、消泡剤、分散助剤、ピロリドンミネラルスピリット、ケトン類、界面活性剤、ナフサ、アセテート類、アルコール類、グリコール類、トルエン、アセトン、クロロホルム、キシレン、アイソパー（登録商標）、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
前記フィブリル化処理された組成物を押出す工程及びロール圧縮する工程は、室温で実施される、請求項１に記載の方法。
前記フィブリル化処理された組成物を押出す工程及びロール圧縮する工程は、フィブリル化可能ポリマーの軟化点に相当する温度及び圧力で実施される、請求項１に記載の方法。
前記電極フィルムは、０．０４ｋｇ／ｍｍ^２よりも高い引張強度を有する、請求項１に記載の方法。
集電体上に前記電極フィルムをプレスして、エネルギー貯蔵装置において使用される電極を形成する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記集電体は、金属箔、合金箔、金属メッシュ、合金メッシュ、導電性カーボンクロス、エッチングされた金属箔、及び、被覆金属箔からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
前記装置は、エネルギー貯蔵装置、フィルタ、及び、触媒担体からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
電極としての使用に適した電極フィルムであって、
（ａ）６０重量％よりも多い活性粒子、
（ｂ）１５重量％以下の少なくとも１種のフィブリル化可能ポリマーバインダ、
（ｃ）１５重量％以下の球状導電性粒子、及び、
（ｄ）１０重量％以下の導電性フレーク、
を含む、電極フィルム。
前記活性粒子は、活性炭粒子、硫黄−含浸活性炭粒子、リチウム−酸素含有化合物、安定化金属リチウム粉体、金属酸化物粒子、金属硫化物粒子、金属窒化物粒子、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７の電極フィルム。
前記活性粒子の粒子サイズが１〜５０ミクロンの範囲である、請求項１７に記載の電極フィルム。
前記フィブリル化可能ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、コポリマー、各種ポリマーブレンド、天然又は合成ゴム、ポリアミド、ポリウレタン、液状樹脂、シリコン、エラストマーポリマー、オレフィンポリマー、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の電極フィルム。
前記導電性粒子が、カーボンブラック粒子、スーパーＰカーボン粒子、スーパーＣ６５カーボン粒子、及び、これらの組合せからなる群から選択される球状導電性粒子である、請求項１７に記載の電極フィルム。
前記球状導電性粒子は、１ミクロン未満の粒子サイズを有する、請求項２１の電極フィルム。
前記導電性フレークは、金属フレーク、黒鉛フレーク、グラフェン、膨張黒鉛フレーク、導電性ポリマーフレーク、及び、これらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の電極フィルム。
前記導電性フレークは、１〜４０ミクロンの範囲の直径を有し、前記導電性フレークの厚さは、０．００１ミクロンから５ミクロンの範囲である、請求項２３に記載の電極フィルム。
前記電極フィルムは、０．０４ｋｇ／ｍｍ^２よりも高い引張強度を有する、請求項１７に記載の電極フィルム。
前記電極フィルムは、集電体上にプレスされて、エネルギー貯蔵装置において使用される電極を形成している、請求項１７の電極フィルム。
前記装置は、エネルギー貯蔵装置、フィルタ、及び、触媒担体からなる群から選択される、請求項１７に記載の電極フィルム。