JP7332611B2 - Liイオンバッテリー用の正極スラリー - Google Patents
Liイオンバッテリー用の正極スラリー Download PDFInfo
- Publication number
- JP7332611B2 JP7332611B2 JP2020544766A JP2020544766A JP7332611B2 JP 7332611 B2 JP7332611 B2 JP 7332611B2 JP 2020544766 A JP2020544766 A JP 2020544766A JP 2020544766 A JP2020544766 A JP 2020544766A JP 7332611 B2 JP7332611 B2 JP 7332611B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixture
- slurried
- weight
- carbon
- 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
-
- 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
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- 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
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- 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
- 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
- H01M4/0404—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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
1)水を含み、約2.0~約7.5のpHを有する第1の水溶液中の活バッテリー電極物質を前処理して、第1の懸濁液を形成する工程と、
2)第1の懸濁液を乾燥させて、前処理された活バッテリー電極物質を得る工程と、
3)前処理された活バッテリー電極物質、導電助剤、及びバインダー物質を第2の水溶液中に分散させて、スラリーを形成する工程と、
4)ホモジナイザーによってスラリーを均質化して、均質化されたスラリーを得る工程と、
5)均質化されたスラリーを集電体上に適用して、集電体上にコーティングされたフィルムを形成する工程と、
6)集電体上にコーティングされたフィルムを乾燥させて、バッテリー電極を形成する工程と、を含む。
リチウム金属系酸化物を含む正極活物質であって、このリチウム金属系酸化物中の金属が、Ni、Mn、Al、及びCoのうちの1つ以上を含む、正極活物質と、
炭素系導電性エンハンサと、
極性非プロトン性溶媒に可溶性であるバインダー物質と、を含み、この混合物が、5重量%未満の含水量を有する粉末状水酸化アルカリ化合物を更に含むことを特徴とする、スラリー化混合物を提供することができる。スラリー化混合物は、混合物中の固形分の総含有量に対して1重量%未満の含水量を有し得る。実験は、水酸化アルカリの内部含水量が、他のスラリー構成成分中に加えて存在する水よりも重要であるが、粘度に所望の効果を得るためには、スラリー中の総含水量を制限することが重要であり得ることを示す。異なる実施形態では、リチウム金属系酸化物は、Ni及びCo、並びにMn及びAlのうちのいずれか一方又は両方を含み得、又はリチウム金属系酸化物は、α-NaFeO2型層状構造を有し得る。
粉末状正極活物質、炭素系導電性エンハンサ、極性非プロトン性溶媒に溶解したバインダー物質、及び5重量%未満の含水量を有する水酸化アルカリ化合物の混合物を準備する工程と、
極性非プロトン性溶媒を更に添加してこの混合物を混合し、それによってスラリー化混合物を得る工程と、
スラリー化混合物を集電体上にコーティングする工程と、
コーティングされたスラリー化混合物を、真空オーブン内で85~120℃で乾燥させる工程と、を含む、方法を提供することができる。したがって、本方法は、本発明の第1の態様で定義されるように、スラリー化混合物を使用して、正極を提供することができる。この方法では、この混合物は、80~95重量%の粉末状正極活物質、2~5重量%のバインダー物質、2~5重量%の炭素系導電性エンハンサ、及び0.01~5重量%の水酸化アルカリ化合物の固形分の組成を有し得、固形分の組成が合計100重量%になる。また、正極活物質は、一般式Lix(N1-yN’y)2-xO2[式中、x=0.9~1.1、0<y<0.1であり、Nは、Mn、Co、及びNiのうちの1つ以上であり、N’は、Mg、Al、及びTiのうちの1つ以上である]を有し得る。一実施形態では、極性非プロトン性溶媒は、電子グレードのN-メチル-2-ピロリドンであり、別の実施形態では、水酸化アルカリ化合物は、バッテリーグレードのLiOH・H2Oである。スラリー化混合物は、スラリー化混合物中の固形分の総含有量に対して1重量%未満の含水量を有し得る。
式Lix(N1-yN’y)2-xO2[式中、x=0.9~1.1、0≦y<0.1であり、Nは、Mn、Co、及びNiのうちの1つ以上であり、N’は、Mg、Al、及びTiのうちの1つ以上である]の活物質;
0.01重量%~1重量%、好ましくは0.02重量%~0.3重量%の、前述の式MaOHの添加剤;
約5重量%の、典型的には導電性カーボンブラックである炭素;
約5重量%~10重量%未満の、典型的にはPVDFであるフッ素化ポリマー;
一般にAl箔である集電体。
650mAhパウチ型セルを、以下の2工程:I.スラリー作製及びコーティング、並びにII.フルセルの組み立て、により作製する。
スラリーは、700gの量産カソード材料粉末(例えば:NMC111(Li1.09[Ni0.34Mn0.33Co0.33]0.91O2))(Umicore KoreaからのCellcore(登録商標)グレード)と、47.19gのスーパーP(登録商標)(Denkaの導電性カーボンブラック)と、393.26gの10重量%PVDF系バインダーとを、NMP溶液中で混合することによって調製する。混合物を、遊星ミキサー中で2.5時間混合する。混合中に追加のNMPを添加し、更に0.05重量%の本発明の添加剤を添加する。混合物をDisperミキサー(Dispermat(登録商標))に移し、更にNMPを添加しながら1.5時間混合する。使用されるNMPの典型的な総量は、約425gである。このスラリー中の最終固形分含有率は約65重量%である。スラリー粘度は、以下に記載の方法に従って測定される。スラリーをコーティングラインに移し、ここで集電体の両側にコーティングされた電極が作製される。電極表面は平滑であり、その充填量は9.6mg/cm2である。電極を、ロール圧縮機によって圧縮し、約3.2g/cm3の電極密度を得る。電極を使用して、後述するパウチセル型フルセルを調製する。
フルセル試験の目的のために、作製した正極(カソード)を、通常はグラファイト型炭素である負極(アノード)、及び多孔性電気絶縁膜(セパレータとして)と共に組み立てる。フルセルは、以下の主要工程により作製される。
a)電極のスリット加工:スラリーコーティングの後、電極活物質はスリッターによりスリット加工され得る。電極の幅及び長さを、バッテリー用途に応じて決定する。
b)タブの取り付け:2種類のタブが存在する。アルミニウムタブを正極(カソード)に取り付け、銅タブを負極(アノード)に取り付ける。
c)電極の乾燥:作製した正極(カソード)及び負極(アノード)を、85℃~120℃で8時間、真空オーブン内で乾燥する。
(d)ジェリーロール巻き取り:電極を乾燥した後、巻き取り機を使用してジェリーロールを作製する。ジェリーロールは、少なくとも負極(アノード)、多孔性電気絶縁膜(セパレータ)及び正極(カソード)からなる。
(e)パッケージング:作製したジェリーロールを、アルミラミネートフィルムパッケージを用いて650mAhのセル中に組み込み、パウチセルとする。更に、非水電解液を室温で8時間含浸させる。バッテリーはその理論容量の15%で予備充電し、やはり室温で1日エージングする。次いで、真空下にて30秒間、バッテリーをガス抜きし、アルミニウムパウチを密閉する。
f)形成:密閉されたバッテリーを以下のとおり使用するために作製する:CC/CVモード(定電流/定電圧)で0.25Cの電流(1C=650mA)を使用して、カットオフ電流C/20の終止条件で、4.2Vまでバッテリーを充電する。次に、CCモードで0.5Cレートで2.7Vのカットオフ電圧までバッテリーを放電する。最後に、CC/CVモードで0.5CのCレートで4.2Vまでバッテリーを再び充電する。形成工程の後、SOC(充電状態)が100%のフルセルは「新品のセル」とみなされ、下記の「フルセルサイクル試験」に使用することができる。
「形成」工程(f))後のリチウムフルセル二次バッテリーを、25℃及び45℃の両方で、以下の条件下で数回充電及び放電して、それらの充放電サイクル性能を測定する。
CCモードにて1Cのレートで4.2Vまで、次にCVモードにてC/20に到達するまで、充電を実施する。
次にセルを10分間休ませる。
CCモードにて1Cレートで、2.7Vまで放電を行う。
次にセルを10分間休止させる。バッテリーの保持容量が約80%に達するまで充放電サイクルを続ける。100サイクルごとに、CCモードにて0.2Cのレートで2.7Vに下がるまで放電を行う。n回目のサイクルにおける保持容量を、1回目のサイクルの放電容量に対するn回目のサイクルで得られた放電容量の比として算出する。
直流抵抗は、電流パルスに対する電圧応答から得られ、使用される手順は、USABC標準(United States Advanced Battery Consortium LLC)によるものである。直流抵抗値は、データを使用して将来の劣化速度を推定しバッテリー寿命を予測できることから、非常に実用に適しており、更に、電解質とアノード又はカソードとの間の反応の反応生成物が低導電性表面層として析出するため、直流抵抗は、電極に対する損傷を検出する感度が非常に高い。
「形成」工程(f))後のリチウム二次フルセルバッテリーは、以下の条件下で、25℃で数回充放電される。
CCモードにて1Cのレートで4.2Vまで、次にCVモードにてC/20に到達するまで、充電を実施する。
次にセルを10分間休ませる。
CCモードにてC/5のレートで、2.7Vに下がるまで放電を行う。
次にセルを10分間休ませる。
以下のサイクルは、放電電流が連続してC/2、C、2C、3C、4C、5C、及び10Cとなる類似の工程に従う。レート性能は、C/2、C、2C、3C、4C、5C、及び10Cそれぞれでの放電容量をC/5での放電容量で除算することによって表現される。
測定は、TA instruments Koreaからのレオメーターで行われる。標準的な較正及び温度の25℃への安定化後、幾何学的間隙は、50pmに設定され、次いで、粘度の測定は、0.1s-1~100s-1の剪断速度を適用することによって行われる。元来、粘度対剪断速度を対数スケールでプロットする。本出願では、焦点は2つの粘度値:10s-1の剪断速度で得られた値及び0.1s-1の剪断速度での値である。10s-1における剪断速度は、電極のキャスティング中の刺激と類似している。この値は、スラリーが液体すぎる場合、電極担体上のコーティングが不可能になるため、この値は特定の粘度範囲内である必要があり、スラリーが粘稠すぎる場合、スラリーはコーティングロールに固着する。10s-1における剪断速度の所望の値は、20~1Pa・s、好ましくは5Pa・s未満である。0.1s-1で測定された値(及び10s-1で得られた値と比較して)は、スラリーのチキソトロピー性、すなわち、適用される剪断速度に従って変化するその粘度を示す。2値がほぼ等しい場合、粘度は、理想的な分散を示す剪断速度から独立している。カソードスラリーの場合、0.1s-1で測定した粘度が100Pa・s未満である場合、これは粒子が良好に分散していることを示す。より高い値では、粒子は、低剪断速度では破壊されず、粘度に直接影響を与えるネットワークのタイプを生成するファンデルワールス力などの力によって互いに付着される。したがって、0.1s-1で測定される粘度の好ましい範囲は、10s-1で測定した粘度より高く、100Pa・s未満、好ましくは80Pa・s未満、又は更には70Pa・s未満であり得る。
この実施例では、0.05重量%の、0.14重量%の含水量を有するLiOHを、前述の説明に従って、(約3pmのD50を有する)MX3と呼ばれる市販のCellcore(登録商標)NMC111で構成される電極に添加する。この電極は、前述のようにセルを組み立て、試験するために使用される。本実施例は、以下に対する電極添加剤の影響を記載する:
スラリーの粘度
フルセルのサイクル寿命(又は容量保持率)特性(方法B)に従い、図1に示す)は、放電容量(初期容量%)がサイクル数(#)に対してプロットされる。
サイクル中のDCRの進展(方法C)に従い、図2に示す)は、DCR増加(%)がサイクル数(#)に対してプロットされる。
放電電力プロファイル又は新品のフルセル(=形成工程後に調製されたフルセル)のレート性能(図3に示す)は、容量が放電電流(Cレート)に対してプロットされる。
この実施例では、本発明によるLiOH及び任意の他の添加剤を添加しない以外は、実施例1の手順に従う。反例1の結果を表1にまとめる。
この一連の実施例は、純粋な機械的アプローチによって、すなわち、分散を改善しようとする混合エネルギーの増加によって、分散を改善することができないことを実証する。この実施例では、スラリー及び電極は、前述のように、約7pmのD50を有する活物質Cellcore(登録商標)NMC111グレードとして使用して調製する。分散体に対する混合エネルギーの効果を試験するために、このスラリーを混合ビーズと又は混合ビーズなしで、遊星ミキサーを使用して140RPMで2.5時間、続いてディスパーミキサーを用いて3600RPMで1.5時間、混合する。ビーズを使用する場合、乾燥物質(カソード+導電助剤+バインダー)50g当たりに直径10mmのビーズを6つ添加する。また、0.3重量%のLiOHを、本発明による乾燥グレード(この場合は0.19重量%のH2O含有量を有する)及び標準的なLiOH・H2Oの「乾燥していない」グレードの両方で添加する。この電極は、前述のようにセルを組み立て、試験するために使用される。本実施例は、以下に対する電極添加剤の影響を記載する:
混合工程後及び5日後のスラリーの粘度。スラリーを、ソフト混合(沈殿を避けるのに十分な非常に低RPMでの混合)しながら加湿チャンバ内で5日間維持して、経時的な粘度の進展を追跡し、物質の分散体への時間の影響を試験する。
フルセルの容量保持特性(方法B))
標準速度の混合:遊星ミキサーを用いて140rpmで2.5時間、次いでDispermat(登録商標)を用いて3600rpmで1.5時間。
高速の混合:遊星ミキサーを用いて140rpmで2.5時間、次いでDispermat(登録商標)を用いて5000rpmで1.5時間。
非常に高速の混合:遊星ミキサーを用いて140rpmで2.5時間、次いでDispermat(登録商標)を用いて6500rpmで1.5時間。
この実施例は、水酸化アルカリ添加のみが、粘度、すなわち炭素及び活物質の分散に明白な影響を及ぼすことを実証する。この実施例の参照は、5gの導電助剤(カーボンスーパーP)と、5gのPVDFと、45gのNMPとを用いて行った。同様の粘度の値は、他のタイプの炭素添加剤で得られる。スラリーを、ビーズを添加しながら、2000rpmで5分間、Dispermat(登録商標)中で混合する。この参照には、以下の表4に記載されるように、0.5g又は0.15gのいずれかの添加剤を添加する。10s-1の剪断速度で測定した基準粘度は11.2Pa・sであり、測定した0.1s-1における粘度は354.16Pa・sである。LiOH、KOH、又はNaOHの添加は、粘度を著しく低下させ、これは、分散の改善を明確に示す。他の試験添加剤は全て、粘度に対する影響が全くないか又は非常に限定されており、水酸化アルカリの独特な役割を明確に実証する。
Claims (18)
- 充電式バッテリーの製造に使用される正極スラリー化混合物であって、前記混合物が、
リチウム金属系酸化物を含む正極活物質であって、前記リチウム金属系酸化物中の金属が、Ni、Mn、Al、及びCoのうちの1つ以上を含む、正極活物質と、
炭素系導電性エンハンサと、
極性非プロトン性溶媒と、
前記極性非プロトン性溶媒に可溶性であるバインダー物質と、を含み、前記混合物が、1重量%未満の含水量を有する粉末状水酸化アルカリ化合物を更に含み、
前記水酸化アルカリ化合物は、NaOH、KOH、又はこれらの混合物であることを特徴とする、正極スラリー化混合物。 - 前記バインダー物質が非水溶性である、請求項1に記載のスラリー化混合物。
- 前記バインダー物質が、PVDF、ポリフッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレンコポリマー(PVDF-コ-HFP)、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、又はこれらの混合物のうちのいずれか1つである、請求項1又は2に記載のスラリー化混合物。
- 前記極性非プロトン性溶媒が、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル(EtOAc)、アセトン、ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトニトリル(MeCN)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、及びプロピレンカーボネート(PC)のうちのいずれか1つである、請求項1~3のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記粉末状水酸化アルカリ化合物の含水量が、0.3重量%未満である、請求項1~4のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記水酸化アルカリ化合物が、NaOHである、請求項1~5のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記混合物中の前記水酸化アルカリ化合物の含有量が、前記混合物中の固形分の総含有量に対して0.01~5重量%である、請求項1~6のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記混合物中の固形分の総含有量に対して1重量%未満の含水量を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記リチウム金属系酸化物が、α-NaFeO2型層状構造を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記リチウム金属系酸化物が、Co及びNi、並びにAl及びMnのうちのいずれか一方又は両方を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記リチウム金属系酸化物が、一般式Lix(N1-yN’y)2-xO2、[式中、0.9≦x≦1.1、0≦y<0.1であり、Nは、Mn、Co、及びNiのうちの1つ以上であり、N’は、Mg、Al、及びTiのうちの1つ以上である]を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記N1-yN’yが、Ni、Co、及びAlで構成される、又はNi、Co、及びMnで構成される、請求項11に記載のスラリー化混合物。
- 前記炭素系導電性エンハンサが、グラファイト、アセチレンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、及びカーボンブラック、又はこれらの混合物のうちのいずれか1つである、請求項1~12のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- 前記混合物中の固形分の総含有量が、65~75重量%である、請求項1~12のいずれか一項に記載のスラリー化混合物。
- リチウム二次バッテリー用の正極を調製する方法であって、
粉末状正極活物質、炭素系導電性エンハンサ、極性非プロトン性溶媒に溶解したバインダー物質、及び1重量%未満の含水量を有する水酸化アルカリ化合物の混合物を準備する工程と、
前記極性非プロトン性溶媒を更に添加して前記混合物を混合し、それによってスラリー化混合物を得る工程と、
前記スラリー化混合物を集電体上にコーティングする工程と、
前記コーティングされたスラリー化混合物を、真空オーブン内で85~120℃で乾燥させる工程と、を含み、
前記水酸化アルカリ化合物は、NaOH、KOH、又はこれらの混合物である、方法。 - 前記混合物が、85~95重量%の粉末状正極活物質、2~5重量%のバインダー物質、2~5重量%の炭素系導電性エンハンサ、及び0.01~5重量%の水酸化アルカリ化合物の固形分の組成を有し、前記固形分の組成が合計100重量%になる、請求項15に記載の方法。
- 前記正極活物質が、一般式Lix(N1-yN’y)2-xO2[式中、0.9≦x≦1.1、0≦y<0.1であり、Nは、Mn、Co、及びNiのうちの1つ以上であり、N’は、Mg、Al、及びTiのうちの1つ以上である]を有する、請求項15又は16に記載の方法。
- 前記極性非プロトン性溶媒が、N-メチル-2-ピロリドンである、請求項15~17のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18158504 | 2018-02-26 | ||
EP18158504.3 | 2018-02-26 | ||
PCT/EP2019/053253 WO2019162119A1 (en) | 2018-02-26 | 2019-02-11 | POSITIVE ELECTRODE SLURRY FOR Li-ION BATTERIES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021515363A JP2021515363A (ja) | 2021-06-17 |
JP7332611B2 true JP7332611B2 (ja) | 2023-08-23 |
Family
ID=61283030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020544766A Active JP7332611B2 (ja) | 2018-02-26 | 2019-02-11 | Liイオンバッテリー用の正極スラリー |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210098785A1 (ja) |
EP (1) | EP3759754B1 (ja) |
JP (1) | JP7332611B2 (ja) |
KR (1) | KR20200135788A (ja) |
CN (1) | CN111788723B (ja) |
HU (1) | HUE056700T2 (ja) |
PL (1) | PL3759754T3 (ja) |
WO (1) | WO2019162119A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113745446B (zh) * | 2020-05-27 | 2023-08-22 | 北京小米移动软件有限公司 | 电极浆料制备工艺、电极浆料和锂电池 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000208148A (ja) | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン2次電池 |
WO2001013443A2 (en) | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Valence Technology, Inc. | Active material having extended cycle life |
JP2012023015A (ja) | 2010-01-08 | 2012-02-02 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池用正極材料用粉体及びその製造方法、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 |
WO2012066637A1 (ja) | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 株式会社 日立製作所 | 円筒形二次電池 |
JP2014082050A (ja) | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用正極 |
JP2015168610A (ja) | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 国立大学法人秋田大学 | カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ分散液及びそれらの製造方法、カーボンナノチューブの分散方法、並びに、透明電極及びその製造方法 |
WO2016104679A1 (ja) | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
WO2017124859A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Grst International Limited | Method of preparing battery electrodes |
WO2017221554A1 (ja) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法及びリチウムイオン二次電池用正極活物質、並びにリチウムイオン二次電池 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5153135B2 (ja) | 2006-03-09 | 2013-02-27 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2012238581A (ja) | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 非水電解液二次電池用正極活物質 |
JP5370515B2 (ja) | 2012-02-22 | 2013-12-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極材料とその製造方法、および該正極材料を用いた非水系電解質二次電池 |
KR101666411B1 (ko) | 2013-08-30 | 2016-10-14 | 주식회사 엘지화학 | 분산성이 우수한 분산제를 포함하는 이차전지용 양극 슬러리 및 이를 포함하는 이차전지 |
CN104781960B (zh) * | 2013-10-29 | 2018-03-06 | 株式会社Lg 化学 | 正极活性物质的制备方法及由该方法制备的锂二次电池用正极活性物质 |
EP2996181B1 (en) | 2013-12-19 | 2018-06-27 | LG Chem, Ltd. | Method for preparing electrode active material slurry, and electrode active material slurry prepared by method |
TWI581489B (zh) | 2014-02-27 | 2017-05-01 | 烏明克公司 | 具有經氧化表面之含硫酸鹽的可充電電池陰極 |
-
2019
- 2019-02-11 EP EP19706415.7A patent/EP3759754B1/en active Active
- 2019-02-11 HU HUE19706415A patent/HUE056700T2/hu unknown
- 2019-02-11 PL PL19706415T patent/PL3759754T3/pl unknown
- 2019-02-11 WO PCT/EP2019/053253 patent/WO2019162119A1/en unknown
- 2019-02-11 US US16/975,170 patent/US20210098785A1/en active Pending
- 2019-02-11 KR KR1020207027288A patent/KR20200135788A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-02-11 JP JP2020544766A patent/JP7332611B2/ja active Active
- 2019-02-11 CN CN201980012796.3A patent/CN111788723B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000208148A (ja) | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン2次電池 |
WO2001013443A2 (en) | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Valence Technology, Inc. | Active material having extended cycle life |
JP2012023015A (ja) | 2010-01-08 | 2012-02-02 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池用正極材料用粉体及びその製造方法、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 |
WO2012066637A1 (ja) | 2010-11-16 | 2012-05-24 | 株式会社 日立製作所 | 円筒形二次電池 |
JP2014082050A (ja) | 2012-10-15 | 2014-05-08 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用正極 |
JP2015168610A (ja) | 2014-03-10 | 2015-09-28 | 国立大学法人秋田大学 | カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ分散液及びそれらの製造方法、カーボンナノチューブの分散方法、並びに、透明電極及びその製造方法 |
WO2016104679A1 (ja) | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池とその製造方法 |
WO2017124859A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Grst International Limited | Method of preparing battery electrodes |
WO2017221554A1 (ja) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法及びリチウムイオン二次電池用正極活物質、並びにリチウムイオン二次電池 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
水酸化ナトリウム安全性データシート(2017年12月14日作成),キシダ化学,2023年04月11日,http://www.kishida.co.jp/product/catalog/msds/id/11490/code/000-75165j.pdf |
水酸化ナトリウム安全性データシート(2023年3月22日改訂),富士フイルム和光純薬株式会社,2023年04月11日,URL:labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0119-1887JGHEJP.pdf |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210098785A1 (en) | 2021-04-01 |
CN111788723A (zh) | 2020-10-16 |
EP3759754A1 (en) | 2021-01-06 |
KR20200135788A (ko) | 2020-12-03 |
JP2021515363A (ja) | 2021-06-17 |
CN111788723B (zh) | 2023-07-25 |
WO2019162119A1 (en) | 2019-08-29 |
EP3759754B1 (en) | 2021-10-06 |
HUE056700T2 (hu) | 2022-03-28 |
PL3759754T3 (pl) | 2022-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
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 | |
JP4644895B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
TWI627783B (zh) | 鋰離子二次電池用電極材料、此電極材料的製造方法及鋰離子二次電池 | |
EP2996181B1 (en) | Method for preparing electrode active material slurry, and electrode active material slurry prepared by method | |
US8900653B2 (en) | Method of producing electrode for electricity storage device | |
JP5614592B2 (ja) | 二次電池用電極の製造方法 | |
JP2008270175A (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 | |
WO2018052038A1 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP6998107B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極材料、正極合材、およびそれぞれを用いた非水系電解質二次電池 | |
JP2006202724A (ja) | 非水電解質二次電池用正極及びその製造方法 | |
CN107636864B (zh) | 电极混合物、其制备方法以及包含其的二次电池 | |
US11283058B2 (en) | Method of preparing slurry composition for secondary battery positive electrode, positive electrode for secondary battery prepared by using the same, and lithium secondary battery including the positive electrode | |
US20160248081A1 (en) | Electrode for electrical energy storage batteries comprising a graphite/silicon/carbon fiber composite material | |
JP2023015188A (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法 | |
WO2018179934A1 (ja) | 負極材料および非水電解質二次電池 | |
WO2016084930A1 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP2022539724A (ja) | 非常に長いサイクル寿命性能を達成する、高性能電解質及び酸化ケイ素活性材料を有するリチウムイオンセル | |
CN113632261A (zh) | 非水电解质二次电池用负极及非水电解质二次电池 | |
WO2016084931A1 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP2017062960A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極合材ペーストの製造方法、および非水系電解質二次電池用正極の製造方法 | |
JP7332611B2 (ja) | Liイオンバッテリー用の正極スラリー | |
JP5239153B2 (ja) | 電極材料の複合化方法及び電極並びにリチウムイオン電池 | |
US9716264B2 (en) | Electrode for lithium secondary battery, method of manufacturing the electrode, and lithium secondary battery including the electrode | |
JP7310872B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP7259766B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極電極、リチウムイオン二次電池用電極ペースト、リチウムイオン二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210810 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211020 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220502 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220920 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230424 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230712 |
|
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: 20230718 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230810 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7332611 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |