JP6662155B2 - リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6662155B2 JP6662155B2 JP2016074179A JP2016074179A JP6662155B2 JP 6662155 B2 JP6662155 B2 JP 6662155B2 JP 2016074179 A JP2016074179 A JP 2016074179A JP 2016074179 A JP2016074179 A JP 2016074179A JP 6662155 B2 JP6662155 B2 JP 6662155B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- slurry
- viscosity
- electrode material
- material slurry
- 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.)
- Active
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)
Description
1.リチウムイオン二次電池用正極材料のスラリー安定性評価方法
1−1.スラリー製造工程
1−2.粘度測定工程
図1に、本発明の一実施の形態に係るリチウムイオン二次電池用正極材料のスラリー安定性評価方法のプロセスの概略を示す。
スラリー製造工程S1では、正極活物質と導電助材とバインダーを混練し、有機溶媒に分散させて正極材スラリーとする。
粘度測定工程S2では、スラリー製造工程S1で得られた正極材スラリーのスラリー粘度の経時変化を測定することで評価を行う。
[正極活物質水分除去]
実施例1では、正極活物質としてニッケル酸リチウムを用いた。正極活物質は、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行うことで水分を除去した。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極材スラリー作製は、露点−30℃以下に管理されたドライルーム内で、上述の水分除去した正極活物質と導電助材とバインダーが固体質量比91:6:3になるように撹拌機(シンキー社製、あわとり練太郎(登録商標)(型番:ARE−310))を用いて混練した。バインダーは、官能基付きPVDF溶液(クレハ製、NMP溶液タイプ型番#L9305)を用いた。その後、脱水グレード(水分含量30ppm以下)のNMP(関東化学製)を適量添加し、同装置を用いて混練して所望の粘度の正極材スラリーを得た。
正極材スラリーの粘度測定は、露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで、得られた正極材スラリーの粘度を測定した。初期粘度は2,071cpsであった。スラリーはポリプロピレン製密閉容器に入れ、露点−30℃に管理されたドライルーム内で保管した。その後、継続的に粘度の測定を行った結果、28時間経過後の粘度は4,739cpsであり、アルカリ性の高いリチウムニッケル系正極材料では、粘度が大きく上昇した。実施例1における正極材スラリーの粘度の継時変化を図2に示す。
[正極活物質水分除去]
実施例2では、正極活物質としてコバルト酸リチウムを用いた。正極活物質は、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行うことで水分を除去した。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極材スラリー作製は実施例1と同条件とした。
露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで得られた正極スラリーの粘度を測定した。初期粘度は1,651cpsであった。スラリーはポリプロピレン製密閉容器に入れ、露点−30℃に管理されたドライルーム内で保管した。その後、継続的に粘度の測定を行った結果、28時間経過後の粘度は1,706cpsであり、リチウムコバルト系正極材料では粘度上昇は見られなかった。実施例2における正極材スラリーの粘度の継時変化を図2に示す。
[正極活物質水分除去]
実施例3では、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比1:1:1)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極材スラリー作製は実施例1と同条件とした。
露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで、得られた正極スラリーの粘度を測定した。初期粘度は1,563cpsであった。スラリーはポリプロピレン製密閉容器に入れ、露点−30℃に管理されたドライルーム内で保管した。その後、継続的に粘度の測定を行った結果、28時間経過後の粘度は2,865cpsであった。実施例3における正極材スラリーの粘度の継時変化を図2に示す。リチウム遷移金属複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比1:1:1)材料の粘度上昇は、実施例1のリチウムニッケル系正極材料と比べると小さいが、実施例2のリチウムコバルト系正極材料と比べると大きい結果となった。
[正極活物質水分除去]
実施例4では、正極活物質として、ニッケル比率の高いリチウム遷移金属複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比5:1:2)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極スラリー作製は実施例1と同条件とした。
露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで、得られた正極スラリーの粘度を測定した。初期粘度は1,912cpsであった。スラリーはポリプロピレン製密閉容器に入れ、露点−30℃に管理されたドライルーム内で保管した。その後、継続的に粘度の測定をおこなった結果、28時間経過後の粘度は4,278cpsであった。実施例4における正極材スラリーの粘度の継時変化を図2に示す。ニッケル比率の高いリチウム遷移金属複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比5:1:2)では、リチウムニッケル系正極材料に次ぐ大きな粘度上昇が見られた。
[正極活物質水分除去]
比較例1では、正極活物質として実施例4と同じリチウム複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比5:1:2)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極スラリー作製は露点−30℃以下に管理されたドライルーム内で、上述の水分除去した正極活物質と導電助材とバインダーが固体質量比91:6:3になるように撹拌機(シンキー社製、あわとり練太郎(登録商標)(型番:ARE−310))を用いて混練した。バインダーとして官能基の無いPVDF溶液(クレハ製、NMP溶液タイプ型番#L7208)を用いた。その後、脱水グレード(水分含量30ppm以下)のNMP(関東化学製)を適量添加し、同装置を用いて混練して所望の粘度の正極スラリーを得た。
露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで得られた正極スラリーの粘度を測定した。初期粘度は2,302cpsであった。スラリーはポリプロピレン製密閉容器に入れ露点−30℃に管理されたドライルーム内で保管した。その後、継続的に粘度の測定をおこなった結果、48時間経過後の粘度は初期粘度と変わらない2,103cpsであった。比較例1における正極材スラリーの粘度の継時変化を図3に示す。実施例1ではリチウム複合酸化物(ニッケル:コバルト:マンガン比5:1:2)にて粘度上昇が見られたが、−30℃環境で官能基の無い一般的なPVDFを用いて作製、保管したスラリーの粘度上昇は見られず、正極活物質表面のアルカリ度と相関の取れる定量的な評価とはならなかった。
[正極活物質水分除去]
比較例2では、正極活物質として実施例2と同じコバルト酸リチウムを用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
導電助材は、カーボンブラック(デンカ工業製デンカブラック(登録商標)、型番HS100)を用い、真空乾燥機にて120℃で8時間真空減圧乾燥を行った。
正極スラリー作製は実施例1と同条件とした。
露点−30℃に管理されたドライルーム内で粘度計(ブルックフィールド社製、DV−II+PRO)を用いてせん断速度1/50sで得られたスラリーの粘度を測定した。その際、初期粘度は2,183cpsであった。スラリーは湿度40〜50%に制御された環境下でポリプロピレン製容器に蓋をしない状態で保管し、継続的に粘度の測定を行った結果、26時間後には粘度が6,234cpsまで粘上昇し、その後、27時間経過後にはスラリーのゲル化が起こった。比較2における正極材スラリーの粘度の継時変化を図4に示す。湿度40〜50%でスラリーを保管した場合には、ゲル化が起こりにくいコバルト系材料であってもゲル化が発生してしまい、正極活物質表面のアルカリ度と相関の取れる定量的な評価とはならなかった。
Claims (4)
- スラリー粘度の経時変化により正極材スラリーの安定性を評価するリチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法であって、
正極活物質と導電助材とバインダーを混練し、有機溶媒に分散させて正極材スラリーとするスラリー製造工程と、
前記スラリー製造工程で得られた前記正極材スラリーのスラリー粘度の経時変化を測定することで評価を行う粘度測定工程を有し、
前記正極材スラリー製造工程と前記粘度測定工程を露点−30℃以下に管理した環境下で行い、前記バインダーに官能基付きポリフッ化ビニリデンを用いることを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法。 - 前記正極活物質は、120℃で3時間以上真空減圧乾燥されたものであることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法。
- 前記導電助材は、120℃で3時間以上真空減圧乾燥したカーボンブラックであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法。
- 前記有機溶媒は、水分含量が30ppm以下のN−メチル−2−ピロリドンであることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016074179A JP6662155B2 (ja) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016074179A JP6662155B2 (ja) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017188203A JP2017188203A (ja) | 2017-10-12 |
JP6662155B2 true JP6662155B2 (ja) | 2020-03-11 |
Family
ID=60044138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016074179A Active JP6662155B2 (ja) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6662155B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7565939B2 (ja) | 2019-03-14 | 2024-10-11 | インディアン スペース リサーチ オーガニゼーション | リチウムイオンセル用複合カソードの製造方法 |
CN110346243A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-10-18 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料稳定性检测方法 |
CN114284488B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-10-27 | 上海瑞浦青创新能源有限公司 | 一种正极材料及其稳定性的判定方法和用途 |
JPWO2023182307A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 | ||
CN115842101B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-08-16 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 正极浆料、其制法、正极极片、二次电池和用电装置 |
CN117872167B (zh) * | 2024-03-12 | 2024-05-14 | 深圳市杰维工业设备有限公司 | 一种电池性能影响因素分析方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1145716A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-02-16 | Tdk Corp | 非水電解質電池用電極の製造方法 |
JP5494497B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-05-14 | 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 |
WO2014068930A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
CN103872306A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-18 | 四川剑兴锂电池有限公司 | 一种钛酸锂负极浆料的制备方法 |
JP6318956B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-05-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用の正極活物質及びその製造方法、並びに非水系電解質二次電池 |
-
2016
- 2016-04-01 JP JP2016074179A patent/JP6662155B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017188203A (ja) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6662155B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極材スラリーの安定性評価方法 | |
JP6777081B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質および非水電解質二次電池 | |
JP2020064866A (ja) | 電池電極用水性スラリー | |
CN109314228A (zh) | 硫碳复合物及包含其的锂硫电池 | |
JP6694054B2 (ja) | 充電式固体リチウムイオン電池用カソード材料 | |
JP7024292B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、及び非水系電解質二次電池 | |
JPWO2018043515A1 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極合材ペーストおよび非水系電解質二次電池 | |
JP2018125214A (ja) | 複合活物質粒子、正極、全固体リチウムイオン電池及びこれらの製造方法 | |
JPWO2017073238A1 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極合材ペーストおよび非水系電解質二次電池 | |
JP7128303B2 (ja) | 硫黄-炭素複合体、この製造方法及びこれを含むリチウム二次電池 | |
JP6937908B2 (ja) | 硫黄−炭素複合体、その製造方法、及びこれを含むリチウム二次電池 | |
Isozumi et al. | Impact of newly developed styrene–butadiene–rubber binder on the electrode performance of high-voltage LiNi0. 5Mn1. 5O4 electrode | |
JPWO2014181778A1 (ja) | 正極材料、及びその製造方法 | |
JP2016025062A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
CN111095622A (zh) | 硫碳复合物、其制备方法和包含其的锂二次电池 | |
WO2015141288A1 (ja) | 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 | |
WO2020034875A1 (zh) | 用于固态电池的硫基正极活性材料及其制备方法和应用 | |
JP5131723B2 (ja) | リチウム二次電池用正極の製造方法、その正極およびリチウム二次電池 | |
JP2018041619A (ja) | 電極の製造方法 | |
JP7167299B2 (ja) | 硫黄-炭素複合体、この製造方法、これを含むリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 | |
JP5679206B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極の製造方法およびリチウムイオン二次電池の製造方法 | |
JP2015185229A (ja) | リチウムイオン二次電池の電極 | |
JP2017117746A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極の製造方法 | |
JP2016091850A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2016110717A (ja) | 正極活物質の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181025 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190828 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
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: 20200114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6662155 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |