JP7473584B2 - 正極板の製造方法 - Google Patents
正極板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7473584B2 JP7473584B2 JP2022069617A JP2022069617A JP7473584B2 JP 7473584 B2 JP7473584 B2 JP 7473584B2 JP 2022069617 A JP2022069617 A JP 2022069617A JP 2022069617 A JP2022069617 A JP 2022069617A JP 7473584 B2 JP7473584 B2 JP 7473584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- electrode paste
- paste layer
- drying
- layer
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 75
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 claims description 296
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 151
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 60
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 60
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 55
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 44
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 59
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/666—Composites in the form of mixed materials
-
- 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
- H01M4/13—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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- 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
- H01M4/133—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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
次に、実施例1にかかる正極板の製造方法について説明する。図1は、実施例1にかかる正極板1の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップS1(第1正極ペースト準備工程)において、第1カーボンナノチューブ11(以下、第1CNT11ともいう)、正極活物質粒子15、バインダ(図示省略)及び、溶媒17を含む第1正極ペースト41を準備する(図2参照)。なお、第1正極ペースト41は、カーボンナノチューブとして第1CNT11のみを含有する。また、ステップS2(第2正極ペースト準備工程)において、第2カーボンナノチューブ12(以下、第2CNT12ともいう)、正極活物質粒子15、バインダ(図示省略)及び、溶媒17を含む第2正極ペースト42を準備する(図3参照)。なお、第2正極ペースト42は、カーボンナノチューブとして第2CNT12のみを含有する。
実施例2の製造方法は、実施例1の製造方法と比較して、第1正極ペースト層151を乾燥させて第1正極合材層121を形成した後に、第1正極合材層121の表面121b上に第2正極ペースト42を塗工する点が異なり、その他は同様である。以下、実施例2にかかる正極板の製造方法について説明する。図8は、実施例2にかかる正極板101の製造方法の流れを示すフローチャートである。
実施例3の製造方法は、実施例1の製造方法と比較して、乾燥工程(ステップS5及びS8)中の磁石88による第1CNT11及び第2CNT12の吸引を行うことなく、乾燥工程の直前に、第1正極ペースト層51及び第2正極ペースト層52に含まれる第1CNT11及び第2CNT12を、磁石88によって集電部材10側に吸引した点のみが異なり、その他は同様である。具体的には、実施例3では、第1正極ペースト層51及び第2正極ペースト層52を有する乾燥対象物TD1を乾燥炉に入れる直前に、第1正極ペースト層51及び第2正極ペースト層52に含まれる第1CNT11及び第2CNT12を、磁石88によって集電部材10側に吸引した。
実施例4の製造方法は、実施例2の製造方法と比較して、乾燥工程(ステップT4,T6,T8,TA)中の磁石88による第1CNT11及び第2CNT12の吸引を行うことなく、乾燥工程の直前に、第1正極ペースト層51に含まれる第1CNT11及び第2正極ペースト層52に含まれる第2CNT12を、磁石88によって集電部材10側に吸引した点のみが異なり、その他は同様である。具体的には、実施例4では、第1正極ペースト層151を乾燥炉で乾燥させる直前に、第1正極ペースト層151に含まれる第1CNT11を磁石88によって集電部材10側に吸引した。次いで、乾燥炉80と比較して磁石88を有しない点のみが異なる乾燥炉を用いて、第1正極ペースト層151を乾燥させる第1乾燥を行った。さらに、第2正極ペースト層152を乾燥炉で乾燥させる直前に、第2正極ペースト層52に含まれる第2CNT12を磁石88によって集電部材10側に吸引した。次いで、乾燥炉80と比較して磁石88を有しない点のみが異なる乾燥炉を用いて、第2正極ペースト層52を乾燥させる第2乾燥を行った。
実施例5の製造方法は、実施例1の製造方法と比較して、第1CNT11と第2CNT12の両方を含む第3正極ペーストのみを集電部材10に塗工した点が異なり、その他はほぼ同様である。具体的には、本実施例5では、正極ペースト準備工程において、第1CNT11、第2CNT12、正極活物質粒子15、バインダ、及び、溶媒17を含む第3正極ペーストを準備した。なお、第1CNT11と第2CNT12とは同等の割合で第3正極ペースト中に含まれている。また、第3正極ペーストにおけるCNT(第1CNT11及び第2CNT12の両方)と正極活物質粒子15とバインダと溶媒17との重量比は、第1正極ペースト41と同等としている。また、塗工工程では、第3正極ペーストを集電部材10の第1表面10b上(または第2表面10c上)に塗工して、集電部材10の第1表面10b上(または第2表面10c上)に第3正極ペースト層を形成した。
実施例6の製造方法は、実施例5の製造方法と比較して、乾燥工程中の磁石88による第1CNT11及び第2CNT12の吸引を行うことなく、乾燥工程の直前に、第3正極ペースト層に含まれる第1CNT11及び第2CNT12を、磁石88によって集電部材10側に吸引した点のみが異なり、その他は同様である。
比較例1では、実施例2の製造方法と比較して、乾燥工程中の磁石88による第1CNT11(または第2CNT12)の吸引を行うことなく、第1正極ペースト層51(または第2正極ペースト層52)の乾燥を行った点のみが異なり、その他は同様として、正極板を製造した。
比較例2では、実施例5の製造方法と比較して、乾燥工程中の磁石88による第1CNT11及び第2CNT12の吸引を行うことなく、第3正極ペースト層の乾燥を行った点のみが異なり、その他は同様として、正極板を製造した。
次に、実施例1~6及び比較例1,2の正極板のそれぞれについて、厚み方向DTの電気抵抗率(Ω・cm)を測定した。なお、本測定では、各正極板に対して厚み方向DTに3.5kNの荷重を掛けた状態で、公知の手法によって、正極板の厚み方向DTについて電気抵抗率を測定している。これらの結果を、図13に比較して示す。
10 集電部材
11 第1カーボンナノチューブ(第1CNT)
12 第2カーボンナノチューブ(第2CNT)
15 正極活物質粒子
17 溶媒
20,120 正極合材層
21,121 第1正極合材層
22,122 第2正極合材層
41 第1正極ペースト
42 第2正極ペースト
51,151 第1正極ペースト層
52,152 第2正極ペースト層
80 乾燥炉
88 磁石
Claims (3)
- 集電部材の表面上に正極合材層を有する正極板の製造方法において、
カーボンナノチューブ、正極活物質粒子、及び、溶媒を含む正極ペーストを準備する正極ペースト準備工程と、
前記正極ペーストを前記集電部材の前記表面上に塗工して、前記集電部材の前記表面上に正極ペースト層を形成する塗工工程と、
前記正極ペースト層を乾燥させて前記正極合材層とする乾燥工程と、を備え、
前記カーボンナノチューブは、磁石に吸引される特性を有しており、
前記乾燥工程の直前及び前記乾燥工程中の少なくともいずれかにおいて、前記正極ペースト層に含まれる前記カーボンナノチューブを、前記磁石によって前記集電部材側に吸引する
正極板の製造方法。 - 請求項1に記載の正極板の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブは、相対的に平均長さが長い第1カーボンナノチューブと、相対的に平均長さが短い第2カーボンナノチューブとであり、
前記正極ペースト準備工程は、前記カーボンナノチューブとして前記第1カーボンナノチューブを含む第1正極ペーストと、前記カーボンナノチューブとして前記第2カーボンナノチューブを含む第2正極ペーストと、を準備し、
前記塗工工程は、
前記第1正極ペーストを前記集電部材の前記表面上に塗工して、前記集電部材の前記表面上に第1正極ペースト層を形成する第1塗工工程と、
前記第1正極ペースト層の表面上に、または、前記第1正極ペースト層を乾燥させた第1正極合材層の表面上に、前記第2正極ペーストを塗工して、第2正極ペースト層を形成する第2塗工工程と、を有し、
前記磁石による吸引は、前記乾燥工程において前記第1正極ペースト層を乾燥する前、及び、前記乾燥工程において前記第1正極ペースト層を乾燥する期間中、の少なくともいずれかにおいて行う
正極板の製造方法。 - 請求項2に記載の正極板の製造方法であって、
前記第2塗工工程は、前記第1正極ペースト層の前記表面上に、前記第2正極ペーストを塗工して前記第2正極ペースト層を形成し、
前記乾燥工程は、前記第2塗工工程の後に、前記第1正極ペースト層を前記第2正極ペースト層と共に乾燥させて前記正極合材層を形成する
正極板の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022069617A JP7473584B2 (ja) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 正極板の製造方法 |
CN202310271246.1A CN116914092A (zh) | 2022-04-20 | 2023-03-16 | 正极板的制造方法 |
US18/185,373 US20230343967A1 (en) | 2022-04-20 | 2023-03-17 | Producing method for positive electrode plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022069617A JP7473584B2 (ja) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 正極板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023159726A JP2023159726A (ja) | 2023-11-01 |
JP7473584B2 true JP7473584B2 (ja) | 2024-04-23 |
Family
ID=88360853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022069617A Active JP7473584B2 (ja) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 正極板の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230343967A1 (ja) |
JP (1) | JP7473584B2 (ja) |
CN (1) | CN116914092A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006127823A (ja) | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sony Corp | 電池および正極の製造方法 |
JP2021527295A (ja) | 2018-05-22 | 2021-10-11 | モレキュラー レバー デザイン,エルエルシー | 高表面積ナノチューブを使用する向上したリチウムイオン電池 |
-
2022
- 2022-04-20 JP JP2022069617A patent/JP7473584B2/ja active Active
-
2023
- 2023-03-16 CN CN202310271246.1A patent/CN116914092A/zh active Pending
- 2023-03-17 US US18/185,373 patent/US20230343967A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006127823A (ja) | 2004-10-27 | 2006-05-18 | Sony Corp | 電池および正極の製造方法 |
JP2021527295A (ja) | 2018-05-22 | 2021-10-11 | モレキュラー レバー デザイン,エルエルシー | 高表面積ナノチューブを使用する向上したリチウムイオン電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023159726A (ja) | 2023-11-01 |
CN116914092A (zh) | 2023-10-20 |
US20230343967A1 (en) | 2023-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ding et al. | Enhanced breakdown strength of polymer composites by low filler loading and its mechanisms | |
JP2018152346A5 (ja) | ||
Negishi et al. | Fabrication of nanoscale gaps using a combination of self-assembled molecular and electron beam lithographic techniques | |
Trotsenko et al. | Magnetic field assisted assembly of highly ordered percolated nanostructures and their application for transparent conductive thin films | |
US8968865B2 (en) | Methods of electrophoretic deposition for functionally graded porous nanostructures and systems thereof | |
US20160052788A1 (en) | Graphene structure and method of manufacturing the same | |
Koh et al. | Effective hybrid graphene/carbon nanotubes field emitters by electrophoretic deposition | |
JP7473584B2 (ja) | 正極板の製造方法 | |
JP6892122B2 (ja) | 粉末粒子及びこれを用いたグリーン体の製造方法 | |
US20110318504A1 (en) | Method for fabricating composite material comprising nano carbon and metal or ceramic | |
JP2010105909A (ja) | 高密度カーボンナノチューブ集合体及びその製造方法 | |
CN115533123B (zh) | 一种增材制造成形三维零件的方法 | |
Gan et al. | Boosting the supercapacitive properties of polypyrrole with chitosan and hybrid silver nanoparticles/nanoclusters | |
TW201409808A (zh) | 鋰離子電池負極的製備方法 | |
JP2019075366A5 (ja) | ||
JP7564838B2 (ja) | 正極板の製造方法 | |
Su et al. | Improved field emission properties of MgO‐nanoparticle‐doped carbon nanotube films and their application in miniature vacuum gauges | |
Cheng et al. | Paradox of low field enhancement factor for field emission nanodiodes in relation to quantum screening effects | |
Robinson et al. | Fabrication of self-aligned side gates to carbon nanotubes | |
US9064667B2 (en) | Systems and methods for implementing robust carbon nanotube-based field emitters | |
Hashimoto et al. | Control of selective adsorption behavior of Ti-binding ferritin on a SiO2 substrate by atomic-scale modulation of local surface charges | |
Zheng et al. | Carbon nanotube-on-graphene heterostructures | |
JP5043462B2 (ja) | 複合磁性粉 | |
Bohnenberger et al. | Thin films from functionalized carbon nanotubes using the layer-by-layer technique | |
JP2010080126A (ja) | ビームパイプ内における電子又はイオン除去用電極の形成方法及びその電極 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240319 |
|
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: 20240402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7473584 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |