JPWO2017138193A1 - 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー - Google Patents
非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2017138193A1 JPWO2017138193A1 JP2017532185A JP2017532185A JPWO2017138193A1 JP WO2017138193 A1 JPWO2017138193 A1 JP WO2017138193A1 JP 2017532185 A JP2017532185 A JP 2017532185A JP 2017532185 A JP2017532185 A JP 2017532185A JP WO2017138193 A1 JPWO2017138193 A1 JP WO2017138193A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- positive electrode
- secondary battery
- electrolyte secondary
- solvent
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 293
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 53
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 167
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 116
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 67
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 18
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910000032 lithium hydrogen carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M lithium;hydrogen carbonate Chemical compound [Li+].OC([O-])=O HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000006257 cathode slurry Substances 0.000 abstract 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 87
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 81
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 78
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 description 61
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 42
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 36
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 29
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 23
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 22
- -1 alkali metal hydrogen carbonate Chemical class 0.000 description 21
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 9
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical group C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 8
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N [Li].[Fe] Chemical compound [Li].[Fe] QSNQXZYQEIKDPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910013825 LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 4
- NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N aluminum lithium cobalt(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical compound [Li+].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Co++].[Ni++] NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 4
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 4
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002991 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- LRVBJNJRKRPPCI-UHFFFAOYSA-K lithium;nickel(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Ni+2].[O-]P([O-])([O-])=O LRVBJNJRKRPPCI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016118 LiMn1.5Ni0.5O4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002992 LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OGCCXYAKZKSSGZ-UHFFFAOYSA-N [Ni]=O.[Mn].[Li] Chemical compound [Ni]=O.[Mn].[Li] OGCCXYAKZKSSGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1COCO1 SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283014 Dama Species 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011990 LiFe0.5Mn0.5PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002099 LiNi0.5Mn1.5O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011723 LiNi0.8 CO0.2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWJVFBOUPMWANA-UHFFFAOYSA-H [Li+].[V+5].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Li+].[V+5].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O YWJVFBOUPMWANA-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- JNSGIVNNHKGGRU-JYRVWZFOSA-N diethoxyphosphinothioyl (2z)-2-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC(=O)C(=N/OC)\C1=CSC(N)=N1 JNSGIVNNHKGGRU-JYRVWZFOSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC=C GQOKIYDTHHZSCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 235000010944 ethyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- UCLCELYDHWWXIR-UHFFFAOYSA-N lithium dioxido(dioxo)manganese iron(2+) Chemical compound [Mn](=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2].[Li+] UCLCELYDHWWXIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDKWOJYFHXPPPT-UHFFFAOYSA-N lithium dioxido(dioxo)manganese nickel(2+) Chemical compound [Mn](=O)(=O)([O-])[O-].[Ni+2].[Li+] BDKWOJYFHXPPPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPWKAIACYUAHML-UHFFFAOYSA-N lithium nickel(2+) oxygen(2-) Chemical compound [Li+].[O-2].[Ni+2] NPWKAIACYUAHML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- SBWRUMICILYTAT-UHFFFAOYSA-K lithium;cobalt(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Co+2].[O-]P([O-])([O-])=O SBWRUMICILYTAT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K lithium;iron(2+);manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O DVATZODUVBMYHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ILXAVRFGLBYNEJ-UHFFFAOYSA-K lithium;manganese(2+);phosphate Chemical compound [Li+].[Mn+2].[O-]P([O-])([O-])=O ILXAVRFGLBYNEJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- YLGXILFCIXHCMC-JHGZEJCSSA-N methyl cellulose Chemical compound COC1C(OC)C(OC)C(COC)O[C@H]1O[C@H]1C(OC)C(OC)C(OC)OC1COC YLGXILFCIXHCMC-JHGZEJCSSA-N 0.000 description 1
- 229920003087 methylethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002116 nanohorn Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 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
- H01M4/13—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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/45—Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Manganates manganites or permanganates
- C01G45/1221—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof
- C01G45/1242—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof of the type [Mn2O4]-, e.g. LiMn2O4, Li[MxMn2-x]O4
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G51/00—Compounds of cobalt
- C01G51/40—Cobaltates
- C01G51/42—Cobaltates containing alkali metals, e.g. LiCoO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
- C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
- C01G53/50—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type [MnO2]n-, e.g. Li(NixMn1-x)O2, Li(MyNixMn1-x-y)O2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
- C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
- C01G53/54—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type [Mn2O4]-, e.g. Li(NixMn2-x)O4, Li(MyNixMn2-x-y)O4
-
- 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
- H01M4/131—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
- H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
- H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- 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
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
特許文献1に記載の方法では、中和による塩の分子量が大きく、電極エネルギ密度が低下する問題がある。
また、特許文献2に記載の方法では、上記の有機酸で中和したスラリーを塗付後、これを乾燥させて、正極活物質層として電池に用いた場合に、添加した酸由来の陰イオンが電池の電解液中に溶出して、電池の特性を低下させるおそれがあるとの記載がある。
また、特許文献3の記載の方法では、炭酸ガス雰囲気中に活物質を長時間静置させる必要があり、また、工程数が増えるため、製造リードタイムが長くなるという問題がある。
また、特許文献4〜6の記載の方法では、炭酸ガス雰囲気下でのスラリーの混練、あるいはスラリー中に炭酸ガスを通気させるため、特許文献3と比べれば、製造リードタイムが短くなるが、例え100%の炭酸ガスを用いても、常圧の炭酸ガス雰囲気下では、炭酸ガスが水に溶ける量が僅かであり、また、スラリーの混練中に発生する熱により溶媒のガス溶解度が低下するため、主に活物質(固相)と炭酸ガス(気相)との接触で中和反応が起こる。そのため、中和反応を完了するのに通常1時間以上を必要とし、製造リードタイムの短縮化には限度があった。
アルカリ金属複合酸化物に含まれるアルカリ金属の水酸化物は、水に易溶であるが、中和剤である炭酸ガス(二酸化炭素)は、常圧では水に溶けにくい。
例えば、リチウム複合酸化物に含まれる水酸化リチウムは、水に易溶であるが、中和剤である炭酸ガス(二酸化炭素)は、常圧では水に溶けにくい。
ヘンリーの法則より、炭酸ガスが溶媒に溶ける量は圧力に比例することが知られている。すなわち、加圧状態で、溶媒に炭酸ガスを溶存させると、溶媒中の無機炭素(二酸化炭素、炭酸、炭酸イオン及び重炭酸イオン)の濃度を高くすることができる。
反応速度は、反応物質の濃度と環境温度に大きく依存するため、反応物質の濃度と環境温度が高いほど、化学反応の速度も大きくなる。
気泡法は、液体内に炭酸ガスを気泡の形で通気して炭酸ガスを溶解する方法である。気泡の体積が微細なほど効率よく炭酸ガスを溶解することができるが、加圧していないと飽和濃度が低く、中和反応にかかる時間が長くなる。
炭酸塩分解法は、炭酸塩を酸で分解して炭酸ガスを溶解する方法であるが、酸を必要とするため、本発明には適さない。
加圧法は、加圧下で液体に炭酸ガスを溶解する方法である。
第1の中和反応:2AOH+H2CO3→A2CO3+2H2O
第2の中和反応:A2CO3+H2CO3→2AHCO3
例えば、アルカリ金属Aがリチウムである場合は、以下の反応式のとおり、炭酸リチウム及び炭酸水素リチウムであり、炭酸リチウム及び炭酸水素リチウムが溶解したスラリーを乾燥することで、炭酸リチウムによって被覆された電極を得ることができる。
第1の中和反応:2LiOH+H2CO3→Li2CO3+2H2O
第2の中和反応:Li2CO3+H2CO3→2LiHCO3
特許文献2にも記載されているように、炭酸リチウムによって被覆された正極は、電極の耐水性が向上することが知られている。
電極にアルカリ金属炭酸塩(炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムのいずれか)が含まれない場合は、過充電で電解液が分解し、引火性の高い炭化水素ガスや水素ガスを発生させるが、アルカリ金属炭酸塩を含む電極では、電池を過充電した際に、電解液や正極が分解する前に、炭酸ガスを生成する。このため、炭酸ガスで電池内圧を上昇させて電池に搭載される圧力弁を作動させることもできる。この際放出される主なガスは、安全な炭酸ガスである。
また、キャビテーション(局所沸騰)を生じさせることによって、スラリーの固形分を分散、混合する工程が含まれる場合は、負圧により溶存無機炭素が気化遊離し、分散効率が低下することがある。
そのため、スラリーの固形分の分散、混合を行った後に、スラリーに炭酸ガスを加圧状態で添加して中和することが好ましい。
また、100MPaを超える圧力は、製造装置が大がかりになるだけでなく、中和処理後のスラリーに溶存無機炭素の残存量が多くなり、後の脱気処理が困難になるため、圧力の上限は、100MPa以下、好ましくは、50MPa以下、さらに好ましくは、10MPa以下にする。
ここで、脱気処理を行わずに電極塗工を行うと、乾燥工程で溶存無機炭素により活物質層が発泡し、過度に空隙が形成されるため、塗工ムラや電極剥離、脱落を起こしやすくなる。
実用電池の電極スラリーの脱気処理は、膜脱気が主流であるが、加圧によりスラリー中に形成した無機炭素を分離することは困難である。
そのため、本発明においては、中和処理したスラリーを撹拌することによって、スラリー中の無機炭素を炭酸ガスとして脱気するようにする。この場合、併せて、減圧脱気することが好ましい。
キャビテーション(局所沸騰)を生じさせることによって分散、混合する方法を採用することで、同じ装置を用いて中和処理後のスラリーを効率よく脱気することができる。
すなわち、キャビテーション(局所沸騰)を生じさせることによって分散、混合して製造したスラリーに、炭酸ガスを加圧状態で添加して中和し、再びスラリーにキャビテーション(局所沸騰)を生じさせることによって減圧、脱気することで、分散、混合装置が脱気装置を兼ねることができ、経済的である。
なお、前記スラリーの製造と炭酸ガスの脱気を、既存の撹拌装置等を用いて行うこともできる。
正極の活物質層においては、例えば、正極活物質、バインダ、導電物質の合計量を100質量%とした場合、電極活物質が60〜99質量%、バインダが0.1〜25質量%、導電物質が0.1〜10質量%であることが好ましい。より好ましくは、電極活物質が80〜95質量%、バインダが0.5〜15質量%、導電物質が0.5〜5質量%であることが好ましい。
上記の正極の活物質層の組成であれば、十分な結着力と導電性改善効果が得られる。
正極用スラリーの製造方法の分散、混合工程においては、通常用いられている方法、例えば、ずり剪断法、超音波法、キャビテーション(局所沸騰)法、撹拌法などの既存の方法を採用することができる。
非水電解質二次電池の電池性能は電極スラリーの製造条件によって電極特性に大きく影響があることが知られている。同然、本発明においても、正極スラリーは、電極活物質、導電助剤及びバインダが均一に分散していることが好ましい。
スラリー溶媒に水を用いる場合には、活物質や導電助剤のダマや継子が形成されやすく、スラリーの分散状態における不均一性が問題になりやすい。このため、上記分散、混合方法のうちでも、正極スラリーを均一分散できる方法であることが好ましい。
特に、本発明では、スラリー中の余剰の炭酸ガスをキャビテーション(局所沸騰)によって脱気しないと、均一な正極が作製しにくいので、混合、分散方法においてもキャビテーション(局所沸騰)法を採用することが好ましい。
以下、本発明の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法の分散、混合工程に用いるキャビテーション(局所沸騰)法による分散混合ポンプを備えた分散、混合装置について、図1〜図8に基づいて説明する。
この分散、混合装置100は、分散質として粉体P(固形分)を用い、液相分散媒として溶媒Rを用いて、粉体Pを溶媒Rに分散、混合(可溶の固形分の溶解を含む。以下、同じ。)して、スラリーFを生成するものである。
本実施形態においては、例えば、粉体Pとして、非水電解質二次電池用電極の製造に用いられるスラリー材料である、アルカリ金属イオンを吸蔵、放出する活物質、カーボン系導電助剤及び水系バインダを用い、溶媒Rとして水を用いた。
図1に示すように、定量供給装置Xは、上部開口部31aから受け入れた粉体Pを下部開口部31bから排出させるホッパ31と、ホッパ31内の粉体Pを撹拌する撹拌機構32と、ホッパ31の上部開口部31aが大気開放された状態で、下部開口部31bの下流側に接続された分散混合ポンプYの吸引により下部開口部31bに作用する負圧吸引力によって、下部開口部31bから排出された粉体Pを分散混合ポンプYに定量供給する容積式の定量供給部40とを備えて構成されている。
具体的には、ホッパ31の下部開口部31bに接続される導入部41と、供給口43a及び排出口43bを備えたケーシング43と、ケーシング43内に回転可能に配設された計量回転体44と、計量回転体44を回転駆動する計量回転体駆動モータM2とを備えて構成される。
図2及び図3に示すように、ケーシング43の上面には、導入部41のスリット状の開口に対応したスリット状の供給口43aが設けられ、ホッパ31の下部開口部31bからの粉体Pをケーシング43内に供給可能に構成されている。傾斜状に配置されたケーシング43の下方側の側面(図2において右側面)の下部には、計量回転体44にて定量供給された粉体Pを膨張室47を介して下流側の分散混合ポンプYに排出する排出口43bが設けられ、その排出口43bには、粉体排出管45が接続されている。当該膨張室47は、供給口43aから計量回転体44の粉体収容室44bに供給された粉体Pが定量供給されるケーシング43内の位置に設けられ、排出口43bから作用する負圧吸引力によって、供給口43aよりも低圧に維持される。すなわち、排出口43bは、分散混合ポンプYの一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室47に作用し排出口43bよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体44の回転に伴って、各粉体収容室44bの状態が負圧状態と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。
図1に示すように、溶媒供給部50は、貯留混合タンク51に貯留された溶媒Rを、設定流量で分散混合ポンプYの第1の供給部11に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、溶媒供給部50は、溶媒供給管51Rを介して供給される溶媒Rを貯留し、送出する貯留混合タンク51と、貯留混合タンク51から溶媒Rが送出される送出ポンプ52Pを介在させた供給管52と、貯留混合タンク51から供給管52に送出される溶媒Rの流量を設定流量に調整する流量調整バルブ(図示せず)と、設定流量に調整された溶媒Rを定量供給部40から定量供給される粉体Pに混合して第1の供給部11に供給するミキシング機構60とを備えて構成されている。
ここで、貯留混合タンク51は、後述するように、排出路22から粉体Pが分散、混合した状態のスラリーFが、スラリーFに含まれる気泡と共に、導入されるように構成されている。
このため、貯留混合タンク51には、撹拌機構51Kを配設するとともに、空気(気体)Gの放出管51G及び製造されたスラリーFの排出路53を接続するようにする。
このミキシング部材61は、円筒状の第1の供給部11よりも小径に構成されて、第1の供給部11との間に環状のスリット63を形成すべく第1の供給部11に挿入状態で配設される筒状部62及び環状のスリット63に全周に亘って連通する状態で第1の供給部11の外周部に環状流路64を形成する環状流路形成部65を備えて構成されている。
ミキシング部材61には、粉体排出管45が筒状部62に連通する状態で接続されるとともに、供給管52が環状流路64に対して溶媒Rを接線方向に供給するように接続される。
粉体排出管45、ミキシング部材61の筒状部62及び第1の供給部11は、それらの軸心A2を供給方向が下向きとなる傾斜姿勢(水平面(図1の左右方向)に対する角度が45度程度)となるように傾斜させて配置されている。
したがって、円筒状の第1の供給部11により、粉体Pと溶媒Rとが均等に予備混合され、その予備混合物Fpが分散混合ポンプYの第1の導入室13内に吸引導入される。
図1及び図4〜図8に基づいて、分散混合ポンプYについて説明する。
図4に示すように、分散混合ポンプYは、両端開口が前壁部2と後壁部3とで閉じられた円筒状の外周壁部4を備えたケーシング1を備え、そのケーシング1の内部に同心状で回転駆動自在に設けられたロータ5と、そのケーシング1の内部に同心状で前壁部2に固定配設された円筒状のステータ7と、ロータ5を回転駆動するポンプ駆動モータM3等を備えて構成されている。
円筒状のステータ7には、絞り流路となる複数の透孔7a、7bが周方向に夫々並べて備えられ、そのステータ7が、ロータ5の前方側(図4の左側)で、かつ、回転翼6の径方向の内側に位置させて前壁部2に固定配設されて、そのステータ7とケーシング1の外周壁部4との間に、排出室を兼ねた、回転翼6が周回する環状の翼室8が形成されている。
図4及び図6に示すように、ケーシング1の前壁部2の内面に環状溝10が形成され、環状溝10と連通する状態で第1の供給部11が設けられている。
図4及び図5に示すように、粉体Pと溶媒Rとが混合されて生成されたスラリーFを吐出する円筒状の吐出部12が、ケーシング1の円筒状の外周壁部4の周方向における1箇所に、その外周壁部4の接線方向に延びて翼室8に連通する状態で設けられている。
また、図4〜図6に示すように、ステータ7の内周側を前壁部2側の第1の導入室13とロータ5側の第2の導入室14とに区画する仕切板15が、ロータ5の前方側に当該ロータ5と一体回転する状態で設けられるとともに、仕切板15の前壁部2側に掻出翼9が設けられている。掻出翼9は、同心状に、周方向において均等間隔で複数(図6では、4つ)備えられ、各掻出翼9がその先端部9Tを環状溝10内に進入した状態でロータ5と一体的に周回可能に配設されている。
具体的には、第1の導入室13と翼室8とは、ステータ7における第1の導入室13に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の第1の導入室13側の透孔7aにて連通され、第2の導入室14と翼室8とは、ステータ7における第2の導入室14に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の第2の導入室14側の透孔7bにて連通されている。
図4に示すように、ロータ5は、その前面が概ね円錐台状に膨出する形状に構成されるとともに、その外周側に、複数の回転翼6が前方に突出する状態で等間隔に並べて設けられている。なお、図5では、周方向に等間隔に10個の回転翼6が配設されている。また、この回転翼6は、内周側から外周側に向かうに連れて、回転方向後方に傾斜するようにロータ5の外周側から内周側に突出形成されており、回転翼6の先端部の内径は、ステータ7の外径よりも若干大径に形成されている。
このロータ5が、ケーシング1内においてケーシング1と同心状に位置する状態で、後壁部3を貫通してケーシング1内に挿入されたポンプ駆動モータM3の駆動軸19に連結されて、そのポンプ駆動モータM3により回転駆動される。
そして、ロータ5が、その軸心方向視(図5に示すような図4のV−V方向視)において回転翼6の先端部が前側となる向きに回転駆動されることにより、回転翼6の回転方向の後側となる面(背面)6aには、いわゆるキャビテーション(局所沸騰)が発生するように構成されている。
そして、図4及び図5に示すように、この仕切板15が、頂部の筒状摺接部15aがケーシング1の前壁部2側を向く姿勢で、周方向に等間隔を隔てた複数箇所(この実施形態では、4箇所)に配設された間隔保持部材20を介して、ロータ5の前面の取付部5aに取り付けられる。
掻出翼9は、仕切板15に固定される基端部9B、第1の導入室13に露呈する状態となる中間部9M、環状溝10に嵌め込まれる(すなわち、進入する)状態となる先端部9Tを基端から先端に向けて一連に備えた棒状に構成されている。
図5、図6、図7(a)及び(b)に示すように、掻出翼9の中間部9Mは、横断面形状が概ね三角形状になる概ね三角柱状に構成されている(特に、図5参照)。そして、掻出翼9が上述の如き傾斜姿勢で設けられることにより、三角柱状の中間部9Mの三側面のうちのロータ5の回転方向前側を向く一側面9m(以下、「放散面」と記載する場合がある。)は、ロータ5の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ5の径方向に対して径方向外方側に向く(以下、「斜め外向き」と記載する場合がある。)ように構成されている(特に、図6、図7参照)。
また、四角柱状の先端部9Tの四側面のうちの、ロータ5の回転方向前側を向く掻き出し面9fは、ロータ5の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ5の径方向に対して径方向外方側に向く(以下、「斜め外向き」と記載する場合がある。)になるように構成されている。
これにより、掻出翼9の先端部9Tにより環状溝10から掻き出された予備混合物Fpは、掻出翼9の先端部9Tの掻き出し面9fにより、ロータ5の径方向外方側に向けて第1の導入室13内に放出されることになる。
さらに、掻出翼9の先端部9Tの先端面9tは、その先端部9Tが環状溝10に嵌め込まれた状態で環状溝10の底面と平行になるように構成されている。
これにより、ロータ5の膨出状の前面と仕切板15の後面との間に、ケーシング1の前壁部2側ほど小径となる先細り状の第2の導入室14が形成され、第2の供給部17が仕切板15の筒状摺接部15aを介して第2の導入室14に連通するように構成されている。
また、ケーシング1の前壁部2と仕切板15の前面との間に、第1の供給部11に連通する環状の第1の導入室13が形成される。
再循環機構部(分離部の一例)70は、円筒状容器71内において比重によって溶解液を分離するように構成され、図1に示すように、分散混合ポンプYの吐出部12から吐出路18を通して供給されるスラリーFから、完全に分散、混合していない粉体Pを含む可能性がある状態の未分散スラリーFrを循環流路16に、粉体Pがほぼ完全に分散、混合した状態のスラリーFを、スラリーFに含まれる気泡と共に、排出路22にそれぞれ分離するように構成されている。吐出路18及び循環流路16は、夫々、円筒状容器71の下部に接続され、排出路22は、円筒状容器71の上部に形成された排出部73から貯留混合タンク51に接続される。
ここで、再循環機構部70は、図8に示すように、吐出路18が接続される導入パイプ72を円筒状容器71の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器71の上部に排出路22に接続される排出部73を備えるとともに、下部に循環流路16に接続される循環部74を備え、導入パイプ72の吐出上端に、導入パイプ72から吐出されるスラリーFの流れを旋回させる捻り板75を配設して構成されている。これにより、スラリーF内から溶媒Rの気泡を分離して、循環流路16に循環供給される未分散スラリーFrから溶媒Rの気泡を分離した状態で第2の導入室14内に供給することができる。
分散、混合装置100に備えられる制御部は、図示しないが、CPUや記憶部等を備えた公知の演算処理装置からなり、分散、混合装置100を構成する定量供給装置X、分散混合ポンプY、溶媒供給部50等の各機器の運転を制御可能に構成されている。
特に、制御部は、回転翼6の周速度(ロータ5の回転数)を制御可能に構成され、第1の導入室13及び第2の導入室14内の圧力が所定の負圧状態となるように、回転翼6の周速度(ロータ5の回転数)を設定し、当該設定された周速度(ロータ5の回転数)で回転翼6を回転することで、少なくとも、ステータ7の第1の導入室13側の透孔7a及び第2の導入室14側の透孔7bを通過した直後の翼室8内の領域を、翼室8内の全周に亘って連続して、溶媒Rの微細気泡(マイクロバブル)が多数発生した微細気泡領域(キャビテーション(局所沸騰)による気泡発生領域)として形成させることができるように構成されている。
次に、この分散、混合装置100の動作について説明する。
まず、定量供給装置Xを停止し、シャッタバルブ46を閉止して粉体排出管45を介する粉体Pの吸引を停止した状態で、溶媒供給部50の貯留混合タンク51から溶媒Rのみを供給しながらロータ5を回転させ、分散混合ポンプYの運転を開始する。所定の運転時間が経過して、分散混合ポンプY内が、負圧状態となると、シャッタバルブ46を開放する。これによって、定量供給装置Xの膨張室47を負圧状態とし、導入部41の内部及びホッパ31の下部開口部31b近傍を当該負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態にする。
ミキシング機構60のミキシング部材61からは、粉体Pがミキシング部材61の筒状部62を通して第1の供給部11に供給されるとともに、溶媒Rが、環状のスリット63を通して切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で第1の供給部11に供給され、第1の供給部11により、粉体Pと溶媒Rとが予備混合され、その予備混合物Fpが環状溝10に導入される。
これにより、図4及び図5において実線矢印にて示すように、第1の供給部11を流動して環状溝10に導入された予備混合物Fpは、環状溝10に嵌め込まれて周回する掻出翼9の先端部9Tにより掻き出され、その掻き出された予備混合物Fpは、概略的には、第1の導入室13内を仕切板15における漏斗状部15bの前面と環状平板部15cの前面とに沿いながらロータ5の回転方向に流動し、さらに、ステータ7の第1の導入室13側の透孔7aを通過して翼室8に流入し、その翼室8内をロータ5の回転方向に流動して、吐出部12から吐出される。
つまり、第1の導入室13内の予備混合物Fpに剪断力を作用させるとともに、局所沸騰を発生させることができるので、掻き出される予備混合物Fpは、掻出翼9及び第1の導入室13側の透孔7aから剪断作用を受けて混合されるとともに、掻出翼9の背面9aに発生するキャビテーション(局所沸騰)により、溶媒Rに対する粉体Pの分散がより良好に行われることとなる。よって、このような予備混合物Fpを供給することができ、翼室8内において溶媒Rに対する粉体Pの良好な分散を期待することができる。
これによって、翼室8内の全周に亘って、粉体Pの凝集物(いわゆるダマ)に浸透した溶媒Rが発泡することで当該凝集物の解砕が促進され、さらに、その発生した微細気泡が翼室8において加圧され消滅する際の衝撃力によりさらに粉体Pの分散が促進されることになり、結果、翼室8内の全周に存在するスラリーFのほぼ全体に亘って、溶媒R中での粉体Pの分散が良好な高品質のスラリーFを生成することができる。
これにより、粉体Pの非供給時に、シャッタバルブ46より上流側の粉体排出管45の内部が湿潤して、閉塞することを防止することができ、併せて、分散混合ポンプYの第1の供給部11から空気が吸引されることを防止することができる。
このとき、溶媒供給部50の貯留混合タンク51からは、溶媒Rと置き換わったスラリーFが供給される。
そして、この粉体Pの非供給時においては、第1の供給部11から空気が吸引されることがないため、分散混合ポンプY内、すなわち、第1の導入室13と第2の導入室14の真空度が高まるため(ここで、第1の導入室13と第2の導入室14とは、シャッタバルブ46を閉じた状態ではほぼ同圧となる。)、設定された周速度(ロータ5の回転数)で回転翼6を回転することで、少なくとも、ステータ7の第1の導入室13側の透孔7a及び第2の導入室14側の透孔7bを通過した直後の翼室8内の領域を、翼室8内の全周に亘って連続して、溶媒Rの微細気泡(マイクロバブル)が多数発生した微細気泡領域(キャビテーション(局所沸騰)による気泡発生領域)として形成させることができる。
これによって、翼室8内の全周に亘って、粉体Pの凝集物(いわゆるダマ又は継子)に浸透した溶媒Rが発泡することで当該凝集物の解砕が促進され、さらに、その発生した微細気泡が翼室8において加圧され消滅する際の衝撃力によりさらに粉体Pの分散が促進されることになり、結果、翼室8内の全周に存在するスラリーFのほぼ全体に亘って、より確実に、溶媒R中での粉体Pの分散が良好な高品質のスラリーFを生成することができる。
生成された高品質のスラリーFは、貯留混合タンク51に貯留される。
次に、この分散混合ポンプYを備えた分散、混合装置100を用いたスラリーの製造方法について説明する。
スラリーの製造方法は、活物質を固形分として含有する液体、具体的には、粉体P(固形分)として、非水電解質二次電池用電極の製造に用いられるスラリー材料である、アルカリ金属イオンを吸蔵、放出する活物質、カーボン系導電助剤及び水系バインダを用い、溶媒Rとして水を用い、当該液体に剪断力を付与することによって、固形分の分散、混合を行う工程を備えるカーボンを含有したスラリーの製造方法であって、前記剪断力を、−0.025〜−0.10MPaの範囲の負圧状態で付与することを特徴とするものである。
すなわち、本実施例においては、定量供給装置Xを停止し、粉体排出管45に配設されたシャッタバルブ46を閉止して粉体排出管45を介する粉体Pの吸引を停止した状態で分散混合ポンプYを運転しているとき(粉体Pの非供給時)に、第1の導入室13及び第2の導入室14内の圧力が、−0.01〜−0.10MPa、好ましくは、−0.03〜−0.09MPa、より好ましくは、−0.04〜−0.08MPaの範囲の負圧状態となるように、分散混合ポンプYの回転翼6の周速度(ロータ5の回転数)を、6〜80m/s、好ましくは、15〜50m/sに設定するようにする。
すなわち、負圧状態で発生するキャビテーションの気泡(キャビティー)が、ステータ7の第2の導入室14側の透孔7bを通過した直後に、翼室8内において高速回転する回転翼6によってさらに微細な気泡に粉砕されることによって、スラリーFは泡状となり、凝集状態の粉体Pは、解され、分散が促進される。
そして、泡状のスラリーFは、このように、翼室8内において高速で回転する回転翼6により剪断作用を受けて解砕されながら、遠心力によって翼室8の外周部へ移動し、吐出部12から吐出されるが、この間に、泡状のスラリーFが液状に戻る際に生じる衝撃によって、スラリーFに含まれる凝集状態の粉体Pは、さらに分散が促進され、粉体Pが1次粒子になるまで分散された高品質のスラリーFを生成することができる。
図9に示す、本発明の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法の工程図のとおり、上記分散、処理工程において、貯留混合タンク51に貯留されている生成されたスラリーFに対して中和処理を行う。
この中和処理は、分散、混合装置100を停止し、密閉状態にした貯留混合タンク51内に、例えば、空気(気体)Gの放出管51Gを介して、加圧状態の炭酸ガスを供給することにより、加圧下でスラリーFに炭酸ガスを溶解させるようにする。
この場合、必要に応じて、撹拌機構51Kを駆動することができる。
なお、貯留混合タンク51に貯留されている生成されたスラリーFを、一旦貯留混合タンク51から排出路53を介して系外に設けたタンク(図示省略)に排出し、当該タンクを密閉状態にして、タンク内に加圧状態の炭酸ガスを供給することにより、加圧下でスラリーFに炭酸ガスを溶解させるようにすることもできる。
図9に示す、本発明の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法の工程図のとおり、上記中和工程において、中和処理を行った貯留混合タンク51に貯留されているスラリーFに対して脱気処理を行う。
この脱気処理は、分散、混合装置100を用いて、キャビテーションを生じさせることによって、スラリー中の無機炭素を炭酸ガスとして脱気することができる。
なお、中和処理を系外に設けたタンクで行うようにした場合には、中和処理を行ったスラリーFを、例えば、溶媒供給管51Rを介して貯留混合タンク51に戻して脱気処理を行うようにする。
このとき、溶媒供給部50の貯留混合タンク51からは、中和処理を行った貯留混合タンク51に貯留されているスラリーFが供給される。
そして、この粉体Pの非供給時においては、第1の供給部11から空気が吸引されることがないため、分散混合ポンプY内、すなわち、第1の導入室13と第2の導入室14の真空度が高まるため(ここで、第1の導入室13と第2の導入室14とは、シャッタバルブ46を閉じた状態ではほぼ同圧となる。)、設定された周速度(ロータ5の回転数)で回転翼6を回転することで、少なくとも、ステータ7の第1の導入室13側の透孔7a及び第2の導入室14側の透孔7bを通過した直後の翼室8内の領域を、翼室8内の全周に亘って連続して、溶媒Rの微細気泡(マイクロバブル)が多数発生した微細気泡領域(キャビテーション(局所沸騰)による気泡発生領域)とすることによって、スラリーFの分散、混合が促進され、さらに、キャビテーション(局所沸騰)が発生する減圧領域における脱気作用によって、スラリーF中の無機炭素を炭酸ガスとして離脱させることができる。
これによって、翼室8内の全周に亘って、粉体Pの凝集物(いわゆるダマ又は継子)に浸透した溶媒Rが発泡することで当該凝集物の解砕が促進され、さらに、その発生した微細気泡が翼室8において加圧され消滅する際の衝撃力によりさらに粉体Pの分散が促進されることになり、結果、翼室8内の全周に存在するスラリーFのほぼ全体に亘って、分散が良好な高品質のスラリーFを生成することができるとともに、スラリーF中の無機炭素を炭酸ガスとして脱気することができる。
そして、スラリーFから離脱、脱気された炭酸ガスは、スラリーFと共に、吐出路18、再循環機構部70及び排出路22を介して貯留混合タンク51に導入され、空気(気体)Gの放出管51Gから放出され、脱気処理を行ったスラリーFは、貯留混合タンク51に貯留される。
そして、脱気処理が完了したスラリーFは、排出路53を介して、後続の工程に供給される。
本発明の非水電解質二次電池の正極の製造方法としては、中和したスラリーを、集電体に塗布又は充填し、仮乾燥させた後、熱処理を行って正極を得る方法を挙げることができる。
仮乾燥は、スラリー内の溶媒が揮発除去できる方法であれば特に限定されないが、例えば、大気中50〜400℃の温度雰囲気下で熱処理を行う方法を挙げることができる。
上記の熱処理は、減圧下で、50〜400℃に0.5〜50時間保持することによって行うことができる。
集電体は、電子伝導性を有し、保持した正極材料に通電し、耐酸化性に優れる材料であれば特に限定されない。例えば、炭素、チタン、クロム、アルミニウム、金、ステンレス鋼等の金属又は炭素、これら金属又は炭素を含有する合金(例えば、ステンレス鋼、アンビロイ鋼、ハステロイ鋼など)を使用し得る。また、上記金属の表面に炭素を被覆した材料でもかまわない。
集電体の形状には、線状、棒状、板状、箔状、網状、織布、不織布、エキスパンド、多孔体又は発泡体があり、このうち高エネルギ密度化を目的にするならばエキスパンド又は発泡体が好ましく、低コスト化を目的にするならば箔状又は多孔体が好ましい。
正極の活物質層の厚みは、正極容量密度にもよるが、例えば、0.5〜500μmであることが好ましい。電極の活物質層の厚みをこの範囲とすることで、集電体が電極活物質を支持しつつ、実用的な電気容量を得ることができる。
正極容量密度は、0.1〜20mAh/cm2であることが好ましい。例えば、正極容量密度0.1〜2mAh/cm2で本発明の正極を得た場合、超高出力用途に適しており、正極容量密度0.5〜3mAh/cm2では、長寿命用途や高出力用途に適しており、正極容量密度3〜20mAh/cm2では、高容量用途に適している。なお、正極容量密度は、例えば、充放電サイクル容量試験等により測定することができるほか、活物質塗布質量から容量を計算し、その値を電極面積で割ることにより求めることができる。
このようにして得た正極は、セパレータと負極を介して接合され、電解液内に浸漬した状態で密閉化され、二次電池となる。
セパレータとしては、公知の非水電解質二次電池に用いられるものが使用できる。
セパレータの形状は、微多孔膜、織布、不織布、圧粉体が挙げられる。
セパレータの材質としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、PTFE、PET、ポリイミド(PI)、ポリアミド、ポリアミドイミド(PAI)、アラミド、ポリアクリロニトリル(PAN)、セルロース等の材料が好ましい。また、既存のセパレータにセラミックスを被覆又は充填し、耐熱性を向上させたセパレータであってもよい。
電解液は、電解質とその溶媒で構成されていれば特に限定されない。但し、非水電解質二次電池をリチウム二次電池として用いる場合、電解質には、リチウムイオンを含有する必要があることから、その電解質塩としては、リチウム二次電池で用いられるものであれば特に限定されない。例えば、リチウム塩が好適であるが、具体的には、ヘキサフルオロリン酸リチウム、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム及びトリフルオロメタンスルホン酸イミドリチウムからなる群より選択される少なくとも1種以上を用いることができる。
また、ナトリウム二次電池、カリウム二次電池の場合は、上述したリチウム塩のリチウムサイトにナトリウムやカリウムを置換すればよい。
上記電解質の溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、γ−ブチロラクトン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、ニトロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドよりなる群から選択される少なくとも一種を用いることができ、特に、プロピレンカーボネート単体、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物、又はγ−ブチロラクトン単体が好適である。なお、上記エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物の混合比は、エチレンカーボネート及びジエチルカーボネート共に10〜90vol%の範囲で任意に調整することができる。
あるいは、溶媒を用いず、固体電解質でもかまわない。
上述の構造の非水電解質二次電池によれば、二次電池として機能する。
非水電解質二次電池の構造としては、特に限定されないが、積層式電池、捲回式電池等の既存の電池形態・構造に適用できる。
本発明の電極を具備した二次電池は、出力特性や高温耐久性が良好であることから、様々な電気機器(電気を使用する乗り物を含む)の電源として利用することができる。
本発明に関わる非水電解質二次電池は、リチウム二次電池、リチウムポリマー電池、固体リチウム電池、ナトリウム二次電池、ポリマーナトリウム電池、固体ナトリウム電池、カリウム二次電池等であってもよい。このうち、単電池における電圧と容量の観点から、リチウム二次電池であることが好ましい。
本発明の非水電解質二次電池は、製造コストと量産性に優れていることから、様々な電気機器(電気を使用する乗り物を含む)の電源として利用することができる。
試験正極スラリーは、上記分散、混合装置100を用いて、水系スラリーを生成し、このスラリーに炭酸ガスを所定の加圧条件で添加して中和処理を行い、次いで、脱気処理を行った。スラリーは、固形分を100質量%とした場合、活物質が90質量%、バインダが5質量%、導電助剤が5質量%となるように調整した。スラリー中における固形分濃度(活物質、バインダ、及び導電助剤)は41質量%とした。
スラリーの分散、混合条件は、周速度25m/s、循環時間10分、減圧度−0.06〜0.08MPa、温度25℃とした。
実施例1〜3及び比較例1のスラリーは、活物質として、リチウムリッチ固溶体系(Li2MnO3−LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表1に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったリチウムリッチ固溶体系を用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例1)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスは発生せず、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例1)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こして、正極の作製ができなかったが、中和処理後のスラリー(実施例1〜3)では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例4〜7及び比較例2のスラリーは、活物質として、ニッケルリッチ三元系材料(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表2に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったニッケルリッチ三元系材料を用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例2)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスは発生せず、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例2)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こして、正極の作製ができなかったが、中和処理後のスラリー(実施例4〜7)では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例8〜11及び比較例3のスラリーは、活物質として、三元系材料(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表3に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行った三元系材料を用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例3)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスは発生せず、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例3)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こして、正極の作製ができなかったが、中和処理後のスラリー(実施例8〜11)では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例12〜15及び比較例4のスラリーは、活物質として、ニッケル−コバルト−アルミニウム酸リチウム(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表4に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行った三元系材料を用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例4)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスは発生しにくく、比較例4と比べれば、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例4)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こして、正極の作製ができなかったが、中和処理後のスラリー(実施例12〜15)では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例16〜18及び比較例5のスラリーは、活物質として、スピネル型マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表5に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったスピネル型マンガン酸リチウムを用いたスラリーのpH値を示す。
実施例19及び比較例6のスラリーは、活物質として、スピネル型マンガン−ニッケル酸リチウム(LiMn1.5Ni0.5O4)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表6に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったスピネル型マンガン−ニッケル酸リチウムを用いたスラリーのpH値を示す。
実施例20〜24及び比較例7のスラリーは、活物質として、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表7に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったニッケル酸リチウムを用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例7)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスが発生しにくく、比較例7と比べれば、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例7)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こして、正極の作製ができなかったが、中和処理後のスラリー(実施例20〜24)では、2.5mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。特に、実施例22〜24では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例25、26及び比較例8のスラリーは、活物質として、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表8に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったコバルト酸リチウムを用いたスラリーのpH値を示す。
実施例27〜29及び比較例9のスラリーは、活物質として、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表9に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったリン酸鉄リチウムを用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例9)をカーボンコートアルミニウム箔上に塗工し、電極面積あたりにおける電気容量を3mAh/cm2以上電極を作製したところ、集電体のカーボンコート層が剥離して電極作製できなかったが、中和処理後のスラリーは、3.5mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。特に、実施例29では、4mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
実施例30〜35及び比較例10のスラリーは、活物質として、リチウム鉄シリケート(Li2FeSiO4)、バインダとして、アクリル酸エステル、さらに、導電助剤として、アセチレンブラック(AB)を用いて作製された。表10に、未中和処理のスラリーと比較して各条件下で中和処理を行ったリチウム鉄シリケートを用いたスラリーのpH値を示す。
また、中和処理前のスラリー(比較例10)をアルミニウム箔上に塗工すると、水素ガスが発生したが、中和処理後のスラリーは、アルミニウム箔上に塗工しても、水素ガスは穏やかであり、比較例10と比べれば、均一に塗工できることを確認した。
中和処理前のスラリー(比較例10)では、電極面積あたりにおける電気容量を2.5mAh/cm2以上になるように塗工すると、乾燥時に電極剥離を起こし正極の作製ができなかったが、実施例34と実施例35では、3.5mAh/cm2以上の正極を作製できることを確認した。
試験正極は、脱気処理したスラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔上に塗工・乾燥後、ロールプレス機により、アルミニウム箔と活物質層とを密着接合させ、次いで、熱処理(減圧下、160℃、12時間以上)して作製された。脱気工程は、中和後のスラリーを、分散、混合工程と同様の周速度25m/s、循環時間10分、減圧度−0.06〜0.08MPa、温度25℃で実施した。表11に、試験正極の容量密度を示す。対極としては、試験電極計算容量の100倍以上の電気容量を有する金属リチウム箔を用い、電解液として、1mol/LのLiPF6/エチレンカーボネート(EC):ジエチルカーボネート(DEC)=50:50vol%、セパレータとして、ガラス不織布(東洋濾紙株式会社製、#GA−100)を具備したコインセル(CR2032)を作製した。
作製した試験セル(リチウム二次電池)は、30℃環境下で、表11に示したカットオフ電位で、0.1C率で充電した後、各レートで放電した。
表13に、ニッケルリッチ三元系正極(実施例4〜7及び比較例2)の平均放電電圧を示す。
表14に、三元系正極(実施例8〜11及び比較例3)の平均放電電圧を示す。
表15に、ニッケル−コバルト−アルミニウム酸リチウム正極(実施例12〜15及び比較例4)の平均放電電圧を示す。
表16に、スピネル型マンガン酸リチウム正極(実施例16〜18及び比較例5)の平均放電電圧を示す。
表17に、スピネル型マンガン−ニッケル酸リチウム正極(実施例19及び比較例6)の平均放電電圧を示す。
表18に、ニッケル酸リチウム正極(実施例20〜24及び比較例7)の平均放電電圧を示す。
表19に、コバルト酸リチウム正極(実施例25、26及び比較例8)の平均放電電圧を示す。
表20に、リン酸鉄リチウム正極(実施例27〜29及び比較例9)の平均放電電圧を示す。
表21に、リチウム鉄シリケート正極(実施例30〜35及び比較例10)の平均放電電圧を示す。
一例として、図10に、実施例10と比較例3の高率放電曲線を比較して示す。実施例10は、比較例3と比べて放電電圧と放電容量が高く、優れた出力特性を示していることがわかる。
同じく、一例として、図11に、実施例15と比較例4の高率放電曲線を比較して示す。実施例15は、比較例4と比べて放電電圧と放電容量が高く、優れた出力特性を示していることがわかる。
試験正極スラリーは、LiNi0.8Co0.2Al0.15O2、カーボンブラック及びアクリル酸エステルバインダからなる水系スラリーを自公転式ミキサー(株式会社シンキー製#ARV−310、2000rpm、15min)で作製し、撹拌しながら、炭酸ガス雰囲気下で、圧力0.48MPa、処理時間180秒の条件で中和処理し、次いで真空脱気処理(0.67kPaに減圧、2000rpm、5min)して作製した(実施例36)。
また、比較として、炭酸ガスなしでスラリーを作製した(比較例11)。
比較例11のスラリーは、pH12.6と強いアルカリ性を示したが、実施例36のスラリ−は、pH7.9の値を示した。
試験電極(2mAh/cm2)は、各スラリーをAl箔(15μm)に塗工し、160℃で熱処理することで作製した。
図12から明らかなように、実施例36では、緻密な活物質層であるのに対して、比較例11ではポーラス状であることがわかる。比較例11は、アルカリ成分が集電体のアルミニウム箔と反応し、水素ガスを発生させたためと思われる。
電池は、電解液として、1M LiPF6/(EC:DEC=50:50vol%)、セパレータとして、ポリオレフィン微多孔膜とガラス不織布(GA−100)を重ね合わせたもの、対極として金属Li箔を用いた半電池を作製した。
充放電試験は、4.2V〜2.7V、0.1C−rate、30℃の条件とした。
1.中和処理のために添加される酸の過剰注入に伴う極度のpH値の低下がない(通常、pH値が5以下に低下することがない。)。
2.活物質を変性させにくい。
3.中和処理の際に塩素ガスやフッ素ガスなどの有毒ガスを発生させず、廃液も有毒物質を含有せず、中性に近いため、安全で、取り扱いが容易である。
4.炭酸ガスは、ガスボンベや炭酸水などで供給することができ、設備構成を簡易に構成することができる。
5.中和処理によって生成される塩が、電池の化学反応に悪影響を及ぼさない。
6.炭酸中和した正極は、優れた出力特性と寿命特性が得られる。
5 ロータ
6 回転翼
6a 背面部
7 ステータ
7a 絞り流路(透孔)
7b 絞り流路(透孔)
8 翼室(排出室)
9 掻出翼
10 環状溝
11 第1の供給部
12 吐出部
13 第1の導入室
14 第2の導入室
14a 絞り部
15 仕切板
16 循環流路
16P 循環ポンプ
17 第2の供給部
22 排出路
50 溶媒供給部
51 貯留混合タンク
52 供給管
52P 送出ポンプ
60 ミキシング機構(供給機構部)
70 再循環機構部
71 円筒状容器(分離部)
80 圧力計
100 分散、混合装置
Y 分散混合ポンプ
F スラリー
Fp 予備混合物
Fr 未分散スラリー
P 粉体(固形分)
R 溶媒(液相分散媒)
G 空気(気体)
Claims (10)
- アルカリ金属複合酸化物を含んだ非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法において、スラリーの溶媒に溶け込んだ無機炭素を用いてスラリー中のアルカリ成分を中和処理する工程であって、前記スラリーの溶媒に溶け込んだ無機炭素が、炭酸ガスをスラリーの溶媒に溶解し生成した無機炭素であって、炭酸ガスの圧力が、0.12MPa以上、100MPa以下であるようにする工程と、該中和処理したスラリーを撹拌することによって、スラリー中の無機炭素を炭酸ガスとして脱気する工程とを備える電極スラリーの製造工程を含むことを特微とする非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法。
- 前記炭酸ガスの圧力が、0.2MPa以上、50MPa以下であることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法。
- 前記炭酸ガスの圧力が、0.3MPa以上、10MPa以下であることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法。
- キャビテーションを生じさせることによって、スラリーの固形分の分散、混合を行う工程を含むことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法。
- 前記アルカリ金属複合酸化物が、リチウム複合酸化物であることを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載の非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法。
- リチウム複合酸化物を含んだ非水電解質二次電池の正極用スラリーであって、スラリーの溶媒が、水を含む溶媒であって、少なくとも、炭酸水素リチウムが溶解してなることを特徴とする非水電解質二次電池の正極用スラリー。
- 請求項6に記載の非水電解質二次電池の正極用スラリーを用いてなることを特徴とする非水電解質二次電池の正極。
- アルカリ金属炭酸塩によって被覆されてなることを特徴とする請求項7に記載の非水電解質二次電池の正極。
- 請求項7又は8に記載の非水電解質二次電池の正極を備えてなる非水電解質二次電池。
- 請求項9に記載の非水電解質二次電池を用いた電子機器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016021860 | 2016-02-08 | ||
JP2016021860 | 2016-02-08 | ||
PCT/JP2016/081589 WO2017138193A1 (ja) | 2016-02-08 | 2016-10-25 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017138193A1 true JPWO2017138193A1 (ja) | 2018-02-15 |
JP6576452B2 JP6576452B2 (ja) | 2019-09-18 |
Family
ID=59562996
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017532183A Active JP6245625B1 (ja) | 2016-02-08 | 2016-10-25 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー |
JP2017532185A Active JP6576452B2 (ja) | 2016-02-08 | 2016-10-25 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017532183A Active JP6245625B1 (ja) | 2016-02-08 | 2016-10-25 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11251418B2 (ja) |
EP (1) | EP3416217B1 (ja) |
JP (2) | JP6245625B1 (ja) |
CN (1) | CN108604671B (ja) |
TW (2) | TWI637549B (ja) |
WO (2) | WO2017138192A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6951177B2 (ja) * | 2017-02-09 | 2021-10-20 | 日本スピンドル製造株式会社 | スラリー製造装置およびスラリー製造方法 |
KR102271788B1 (ko) | 2017-07-19 | 2021-06-30 | 니혼 스핀들 세이조 가부시키가이샤 | 비수전해질 이차전지의 정극용 슬러리의 제조방법 및 그 장치 |
US11296313B2 (en) * | 2018-04-23 | 2022-04-05 | Uchicago Argonne, Llc | Carbon dioxide treatment of cathodes |
WO2020008885A1 (ja) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 日本スピンドル製造株式会社 | スラリー製造装置及びスラリーの製造方法 |
WO2020022343A1 (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池用スラリーおよびその製造方法、非水系二次電池用電池部材およびその製造方法、並びに、非水系二次電池 |
JP7111552B2 (ja) * | 2018-08-06 | 2022-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 活物質合材の製造方法及び製造装置 |
FR3089356B1 (fr) * | 2018-11-29 | 2021-04-02 | Armor | Cathode pour accumulateur électrochimique, accumulateur, dispositif de stockage d’énergie et procédé de fabrication associés |
CN110233252A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-13 | 浙江工业大学 | 一种钠离子电池正极材料表面改性方法 |
CN110350166A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 浙江工业大学 | 一种提高三元正极材料稳定性和加工性的方法 |
JP7506481B2 (ja) * | 2020-02-03 | 2024-06-26 | 日本スピンドル製造株式会社 | スラリー保管装置、スラリー製造システム及びスラリー保管方法 |
JP7265511B2 (ja) * | 2020-08-26 | 2023-04-26 | プライムアースEvエナジー株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極板の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極板及び、リチウムイオン二次電池 |
DE102022212170A1 (de) | 2022-11-16 | 2024-05-16 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer Slurry für eine Kathode sowie eine Batteriezelle |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5935847A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-27 | Hitachi Ltd | 鋳型の製作方法 |
JP3232910B2 (ja) * | 1994-08-30 | 2001-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解液二次電池およびその製造方法 |
JP2003170104A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-06-17 | Toyota Motor Corp | ダイレクトバーコーター |
JP2006236658A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池用電極の製造方法及び非水電解液二次電池 |
JP2007512670A (ja) * | 2003-11-24 | 2007-05-17 | ザ ジレット カンパニー | アルミニウム部材を含む電池 |
WO2011004447A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
JP2012138217A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toyota Motor Corp | 電池の製造方法 |
JP2014083528A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Izumi Food Machinery Co Ltd | 分散システム及びその運転方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3540080B2 (ja) | 1995-12-26 | 2004-07-07 | 呉羽化学工業株式会社 | 電池用バインダー溶液および電極合剤 |
US6200703B1 (en) | 1995-12-26 | 2001-03-13 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Binder solution and electrode-forming composition for non-aqueous-type battery |
JPH09316467A (ja) * | 1996-05-24 | 1997-12-09 | Ube Ind Ltd | 反応生成スラリの改良法 |
JP4442129B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2010-03-31 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム電池、その製造方法ならびに処理方法 |
JP4492222B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム電池処理方法 |
US7267529B2 (en) * | 2004-12-08 | 2007-09-11 | Taylor John A | Deaeration system |
JP4159574B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2008-10-01 | 株式会社カイジョー | 脱気装置およびこれを用いた超音波洗浄装置 |
CN100595150C (zh) * | 2006-12-31 | 2010-03-24 | 比亚迪股份有限公司 | 一种电池用纳米级碳酸锂的制备方法 |
JP5154104B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2013-02-27 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池およびその正極板の製造方法 |
CN102030346A (zh) * | 2009-09-25 | 2011-04-27 | 上海中锂实业有限公司 | 碳酸锂制备方法 |
JP2011146152A (ja) | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Toyota Motor Corp | 正極ペースト及び正極ペーストの製造方法 |
JP2012003891A (ja) | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Nissan Motor Co Ltd | 活物質の製造方法 |
WO2012090368A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
DK2574396T3 (da) * | 2011-09-30 | 2014-08-25 | Alfa Laval Corp Ab | Apparat til blanding og pumpning |
JP5952042B2 (ja) | 2012-03-16 | 2016-07-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 正極合剤の製造方法 |
JP6567835B2 (ja) * | 2015-02-19 | 2019-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電極用ペーストの脱泡方法 |
-
2016
- 2016-10-25 CN CN201680058754.XA patent/CN108604671B/zh active Active
- 2016-10-25 WO PCT/JP2016/081588 patent/WO2017138192A1/ja unknown
- 2016-10-25 EP EP16889893.0A patent/EP3416217B1/en active Active
- 2016-10-25 JP JP2017532183A patent/JP6245625B1/ja active Active
- 2016-10-25 WO PCT/JP2016/081589 patent/WO2017138193A1/ja active Application Filing
- 2016-10-25 JP JP2017532185A patent/JP6576452B2/ja active Active
-
2017
- 2017-02-06 TW TW106103842A patent/TWI637549B/zh active
- 2017-02-06 TW TW106103840A patent/TWI631746B/zh active
-
2018
- 2018-02-20 US US15/900,559 patent/US11251418B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5935847A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-27 | Hitachi Ltd | 鋳型の製作方法 |
JP3232910B2 (ja) * | 1994-08-30 | 2001-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解液二次電池およびその製造方法 |
JP2003170104A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-06-17 | Toyota Motor Corp | ダイレクトバーコーター |
JP2007512670A (ja) * | 2003-11-24 | 2007-05-17 | ザ ジレット カンパニー | アルミニウム部材を含む電池 |
JP2006236658A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池用電極の製造方法及び非水電解液二次電池 |
WO2011004447A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
JP2012138217A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Toyota Motor Corp | 電池の製造方法 |
JP2014083528A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Izumi Food Machinery Co Ltd | 分散システム及びその運転方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11251418B2 (en) | 2022-02-15 |
JP6245625B1 (ja) | 2017-12-13 |
TW201735429A (zh) | 2017-10-01 |
US20180183047A1 (en) | 2018-06-28 |
TWI631746B (zh) | 2018-08-01 |
JP6576452B2 (ja) | 2019-09-18 |
TW201735421A (zh) | 2017-10-01 |
EP3416217A4 (en) | 2019-09-04 |
EP3416217A1 (en) | 2018-12-19 |
JPWO2017138192A1 (ja) | 2018-02-15 |
WO2017138193A1 (ja) | 2017-08-17 |
EP3416217B1 (en) | 2021-03-17 |
TWI637549B (zh) | 2018-10-01 |
CN108604671A (zh) | 2018-09-28 |
WO2017138192A1 (ja) | 2017-08-17 |
CN108604671B (zh) | 2019-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6576452B2 (ja) | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の正極用スラリー | |
JP6610851B2 (ja) | カーボンを含有したペーストの製造方法 | |
KR101636604B1 (ko) | 카본을 함유한 슬러리의 제조에 이용하는 분산혼합펌프를 구비한 분산혼합시스템 및 카본을 함유한 슬러리의 제조방법 | |
JP6951177B2 (ja) | スラリー製造装置およびスラリー製造方法 | |
JP6874245B2 (ja) | 撹拌システム及びその運転方法 | |
JP6864698B2 (ja) | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及びその装置 | |
TWI741232B (zh) | 非水電解質二次電池的正極用漿料之製造方法及其裝置 | |
TW202224240A (zh) | 負極用漿料之製造方法及負極用漿料 | |
JP6744569B2 (ja) | 非水電解質二次電池の負極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の負極用スラリー | |
JP2017147081A5 (ja) | ||
JP2019169299A (ja) | 活物質合材の製造方法 | |
WO2018211610A1 (ja) | 非水電解質二次電池の負極用スラリーの製造方法及び非水電解質二次電池の負極用スラリー | |
JP6704284B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極スラリーの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170705 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170711 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20170711 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170630 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20170814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171211 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180314 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180612 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180615 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20180705 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20180907 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190820 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6576452 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |