JP7247267B2 - 正極の製造方法 - Google Patents
正極の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7247267B2 JP7247267B2 JP2021100218A JP2021100218A JP7247267B2 JP 7247267 B2 JP7247267 B2 JP 7247267B2 JP 2021100218 A JP2021100218 A JP 2021100218A JP 2021100218 A JP2021100218 A JP 2021100218A JP 7247267 B2 JP7247267 B2 JP 7247267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dispersion
- positive electrode
- mixture layer
- carbon nanotubes
- examples
- 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
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0416—Methods of deposition of the material involving impregnation with a solution, dispersion, paste or dry powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
- H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本実施形態の正極の製造方法は、カーボン粒子と、第一のバインダと、第一の分散剤と、第一の溶媒とを混合して、第一の分散液を製造する工程と、カーボンナノチューブと、第二のバインダと、第二の分散剤と、第二の溶媒とを混合して、第二の分散液を製造する工程と、を含む。また、本実施形態の正極の製造方法は、第一の分散液および第二の分散液の一方と、正極活物質とを混合して、第三の分散液を製造する工程と、第一の分散液および第二の分散液の他方と、第三の分散液とを混合して、第四の分散液を製造する工程と、第四の分散液を正極集電体に塗布して、正極合材層を形成する工程と、を含む。これにより、カーボンナノチューブに印加されるせん断力が低減されるため、第四の分散液中におけるカーボンナノチューブの再凝集が抑制される。その結果、正極におけるカーボンナノチューブと正極活物質との接触が増加して、リチウムイオン二次電池の直流抵抗が低減する。
本実施形態の正極は、本実施形態の正極の製造方法により製造されている。
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、本実施形態の正極と負極との間に、電解液が含浸しているセパレータまたは固体電解質層が配置されている。
アセチレンブラックとしての、デンカブラック(デンカ製)と、PVDFとしての、KFポリマー#1100(クレハ製)と、分散剤と、NMPとを混合し、第一の分散液(スラリー)を得た。
正極の一部を切り出した後、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、正極合材層の表面を観察した。
第三の分散液および第四の分散液を得る際に、プラネタリーミキサーおよびディスパーを用いて、それぞれ回転数20~25rpm(せん断速度2.1~2.6s-1)および回転数500rpm(せん断速度52.3s-1)で撹拌混合した以外は、実施例1と同様にして、正極を得た。
第三の分散液を得る際に、第一の分散液の代わりに、第二の分散液を用い、第四の分散液を得る際に、第二の分散液の代わりに、第一の分散液を用いた以外は、実施例1と同様にして、正極を得た。
第三の分散液を得る際に、第一の分散液の代わりに、第二の分散液を用い、第四の分散液を得る際に、第二の分散液の代わりに、第一の分散液を用いた以外は、実施例2と同様にして、正極を得た。
アセチレンブラックとしての、デンカブラック(デンカ製)と、繊維長5~20μm、繊維径5~10nm、純度99%以上のカーボンナノチューブと、PVDFとしての、KFポリマー#1100(クレハ製)と、分散剤と、NMPとを混合し、第一の分散液(スラリー)を得た。
実施例1と同様にして、正極合材層の表面を観察した。
第二の分散液を得る際に、プラネタリーミキサーおよびディスパーを用いて、それぞれ20~25rpmおよび500rpmで撹拌混合した以外は、比較例1と同様にして、正極を得た。
負極活物質としての、グラファイトと、アセチレンブラックとしての、デンカブラック(デンカ製)と、スチレンブタジエンゴム(SBR)と、カルボキシメチルセルロース(CMC)と、水と、を混合し、分散液(スラリー)を得た。
[V(0s)-V(10s)]/I
により、DCRを算出した。
Claims (2)
- カーボン粒子と、第一のバインダと、第一の分散剤と、第一の溶媒とを混合して、第一の分散液を製造する工程と、
カーボンナノチューブと、第二のバインダと、第二の分散剤と、第二の溶媒とを混合して、第二の分散液を製造する工程と、
前記第一の分散液および前記第二の分散液の一方と、正極活物質とを混合して、第三の分散液を製造する工程と、
前記第一の分散液および前記第二の分散液の他方と、前記第三の分散液とを混合して、第四の分散液を製造する工程と、
前記第四の分散液を正極集電体に塗布して、正極合材層を形成する工程と、を含む、正極の製造方法。 - 前記第一の分散液と、正極活物質とを混合して、前記第三の分散液を製造し、
前記第二の分散液と、前記第三の分散液とを混合して、前記第四の分散液を製造する、請求項1に記載の正極の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021100218A JP7247267B2 (ja) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 正極の製造方法 |
CN202210457616.6A CN115483361A (zh) | 2021-06-16 | 2022-04-27 | 正极的制造方法、正极及锂离子二次电池 |
US17/664,657 US20220407067A1 (en) | 2021-06-16 | 2022-05-24 | Method for manufacturing positive electrode, positive electrode, and lithium ion secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021100218A JP7247267B2 (ja) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 正極の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022191778A JP2022191778A (ja) | 2022-12-28 |
JP7247267B2 true JP7247267B2 (ja) | 2023-03-28 |
Family
ID=84420595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021100218A Active JP7247267B2 (ja) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | 正極の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220407067A1 (ja) |
JP (1) | JP7247267B2 (ja) |
CN (1) | CN115483361A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012030989A (ja) | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 二酸化チタン、二酸化チタンの製造方法、二酸化チタンを用いたリチウムイオン電池用電極、及びリチウムイオン電池 |
JP2020140793A (ja) | 2019-02-27 | 2020-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 電極板の製造方法 |
-
2021
- 2021-06-16 JP JP2021100218A patent/JP7247267B2/ja active Active
-
2022
- 2022-04-27 CN CN202210457616.6A patent/CN115483361A/zh active Pending
- 2022-05-24 US US17/664,657 patent/US20220407067A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012030989A (ja) | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Chem Co Ltd | 二酸化チタン、二酸化チタンの製造方法、二酸化チタンを用いたリチウムイオン電池用電極、及びリチウムイオン電池 |
JP2020140793A (ja) | 2019-02-27 | 2020-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | 電極板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220407067A1 (en) | 2022-12-22 |
JP2022191778A (ja) | 2022-12-28 |
CN115483361A (zh) | 2022-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5912493B2 (ja) | リチウム粒子を含む組成物、電極及び電池 | |
JP6304774B2 (ja) | 負極製造用ペーストの製造方法、リチウムイオン二次電池用負極の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 | |
JP4191456B2 (ja) | 非水二次電池用負極、非水二次電池、非水二次電池用負極の製造方法および非水二次電池を用いた電子機器 | |
JP2006222073A (ja) | 非水系二次電池およびその負極の製造方法 | |
JP2019053984A (ja) | 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び非水電解液電池 | |
JP5359444B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
KR102240708B1 (ko) | 이차전지전극용 바인더 조성물, 이차전지전극용 슬러리 조성물, 이차전지용 전극, 및 이차전지 | |
JP2009026514A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
KR20210016799A (ko) | 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지 | |
JP2017022018A (ja) | 電極シートの製造方法および電極シート | |
JP2016219370A (ja) | 非水電解質二次電池用電極 | |
JP2003077476A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
WO2023102766A1 (zh) | 电极、电化学装置和电子装置 | |
JP7083696B2 (ja) | 非水二次電池 | |
WO2017056984A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極の製造方法 | |
JP4354214B2 (ja) | 正極板およびそれを含む非水電解質二次電池 | |
JP2018190501A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
WO2012086186A1 (ja) | 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池 | |
JP2015056311A (ja) | 非水電解質二次電池の製造方法 | |
JP2014165038A (ja) | 非水電解質二次電池用電極材料とそれを用いた非水電解質二次電池 | |
JP7247267B2 (ja) | 正極の製造方法 | |
JP2009187819A (ja) | リチウムイオン二次電池用ペーストの製造方法 | |
KR101122938B1 (ko) | 전극활물질 입자의 제조방법 | |
CN115989594A (zh) | 非水电解质二次电池 | |
JP5827193B2 (ja) | 非水電解質二次電池用負極の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230120 |
|
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: 20230214 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230315 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7247267 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |