RU2012153171A - Покрытие из разупорядоченного углеродного активного материала с использованием суспензии связующего на водной основе - Google Patents

Покрытие из разупорядоченного углеродного активного материала с использованием суспензии связующего на водной основе Download PDF

Info

Publication number
RU2012153171A
RU2012153171A RU2012153171/04A RU2012153171A RU2012153171A RU 2012153171 A RU2012153171 A RU 2012153171A RU 2012153171/04 A RU2012153171/04 A RU 2012153171/04A RU 2012153171 A RU2012153171 A RU 2012153171A RU 2012153171 A RU2012153171 A RU 2012153171A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
binder
binder suspension
water
cmc
Prior art date
Application number
RU2012153171/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Марк А. БАЛИКИ
Original Assignee
Энердел, Инк.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Энердел, Инк. filed Critical Энердел, Инк.
Publication of RU2012153171A publication Critical patent/RU2012153171A/ru

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
    • H01M4/62—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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J101/00—Adhesives based on cellulose, modified cellulose, or cellulose derivatives
    • C09J101/08—Cellulose derivatives
    • C09J101/26—Cellulose ethers
    • C09J101/28—Alkyl ethers
    • C09J101/286—Alkyl ethers substituted with acid radicals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J109/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C09J109/06—Copolymers with styrene
    • 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
    • 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
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

1. Суспензия связующего на водной основе, применяемая для получения электрода гальванического элемента, содержащая:по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал;по меньшей мере одно связующее; иводу.2. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутое по меньшей мере одно связующее содержит карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и бутадиен-стирольный каучук (БСК).3. Суспензия связующего по п. 2, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал присутствует в воде с содержанием примерно 96 вес.%, КМЦ присутствует в воде с содержанием примерно 2 вес.%, а БСК присутствует в воде с содержанием примерно 2 вес.%.4. Суспензия связующего по п. 2, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал, КМЦ и БСК вместе составляют между примерно 40 вес.% и 60 вес.% суспензии связующего, а остальное в суспензии связующего составляет вода.5. Суспензия связующего по п. 2, причем суспензия связующего состоит по существу из упомянутого по меньшей мере одного разупорядоченного углеродного материала, КМЦ, БСК и воды.6. Суспензия связующего по п. 2, причем КМЦ в суспензии связующего имеет степень замещения карбоксиметильными группами менее 0,85.7. Суспензия связующего по п. 2, причем КМЦ в суспензии связующего имеет степень замещения карбоксиметильными группами от 0,65 до 0,75.8. Суспензия связующего по п. 1, причем суспензия связующего имеет вязкость при комнатной температуре между примерно 4500 сП и 5500 сП.9. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал содержит гиперплотный углерод.10. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутый по меньшей мер

Claims (20)

1. Суспензия связующего на водной основе, применяемая для получения электрода гальванического элемента, содержащая:
по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал;
по меньшей мере одно связующее; и
воду.
2. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутое по меньшей мере одно связующее содержит карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) и бутадиен-стирольный каучук (БСК).
3. Суспензия связующего по п. 2, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал присутствует в воде с содержанием примерно 96 вес.%, КМЦ присутствует в воде с содержанием примерно 2 вес.%, а БСК присутствует в воде с содержанием примерно 2 вес.%.
4. Суспензия связующего по п. 2, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал, КМЦ и БСК вместе составляют между примерно 40 вес.% и 60 вес.% суспензии связующего, а остальное в суспензии связующего составляет вода.
5. Суспензия связующего по п. 2, причем суспензия связующего состоит по существу из упомянутого по меньшей мере одного разупорядоченного углеродного материала, КМЦ, БСК и воды.
6. Суспензия связующего по п. 2, причем КМЦ в суспензии связующего имеет степень замещения карбоксиметильными группами менее 0,85.
7. Суспензия связующего по п. 2, причем КМЦ в суспензии связующего имеет степень замещения карбоксиметильными группами от 0,65 до 0,75.
8. Суспензия связующего по п. 1, причем суспензия связующего имеет вязкость при комнатной температуре между примерно 4500 сП и 5500 сП.
9. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал содержит гиперплотный углерод.
10. Суспензия связующего по п. 1, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал содержит мягкий углерод.
11. Гальванический элемент, содержащий:
катод, содержащий активный слой и проводящий слой;
анод, содержащий активный слой с по меньшей мере одним разупорядоченным углеродным материалом и проводящий слой, причем упомянутый по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал в активном слое анода сцеплен с проводящим слоем анода с использованием суспензии связующего, которая содержит:
карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ);
бутадиен-стирольный каучук (БСК); и
воду; и
электролит в сообщении с анодом и катодом.
12. Гальванический элемент по п. 11, причем активный слой анода нанесен на первую сторону проводящего слоя анода в количестве более чем примерно 5 мг/см2.
13. Гальванический элемент по п. 12, причем активный слой анода нанесен на первую сторону проводящего слоя анода в количестве примерно 10 мг/см2.
14. Гальванический элемент по п. 12, причем активный слой анода нанесен на вторую сторону проводящего слоя анода, противоположную первой стороне.
15. Гальванический элемент по п. 11, причем активный слой катода содержит LiNiCoMnO2 (NMC).
16. Способ изготовления гальванического элемента, содержащий стадии:
приготовление суспензии связующего, содержащей:
по меньшей мере один разупорядоченный углеродный материал;
карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ);
бутадиен-стирольный каучук (БСК); и
воду;
нанесение суспензии связующего на электропроводную подложку с образованием анода; и
размещение анода в электрической связи с катодом.
17. Способ по п. 16, причем стадия приготовления содержит смешивание суспензии для достижения вязкости при комнатной температуре между примерно 4500 сП и 5500 сП.
18. Способ по п. 16, дополнительно содержащий стадию частичной сушки анода после стадии нанесения помещением анода в печь, которая нагрета до первой температуры примерно 70°С или менее.
19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий стадию полной сушки анода после частичной сушки анода помещением анода в печь, которая нагрета до второй температуры, более высокой, чем первая температура.
20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий стадию припрессовывания анода после частичной сушки и перед полной сушкой анода.
RU2012153171/04A 2011-12-15 2012-12-07 Покрытие из разупорядоченного углеродного активного материала с использованием суспензии связующего на водной основе RU2012153171A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/327,353 US20130157136A1 (en) 2011-12-15 2011-12-15 Coating of disordered carbon active material using water-based binder slurry
US13/327,353 2011-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2012153171A true RU2012153171A (ru) 2014-06-20

Family

ID=48583767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153171/04A RU2012153171A (ru) 2011-12-15 2012-12-07 Покрытие из разупорядоченного углеродного активного материала с использованием суспензии связующего на водной основе

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130157136A1 (ru)
KR (1) KR20130069432A (ru)
CN (1) CN103160224A (ru)
RU (1) RU2012153171A (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101744089B1 (ko) * 2013-10-29 2017-06-07 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 바인더 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101703161B1 (ko) * 2014-02-13 2017-02-06 주식회사 엘지화학 전도성 첨가제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수성 전도성 프라이머 조성물
KR101519786B1 (ko) * 2014-04-30 2015-05-12 상명대학교 천안산학협력단 상온 인쇄형 고분자 겔 전해질 조성물 및 이를 이용한 염료감응 태양전지
CN104241696A (zh) * 2014-09-15 2014-12-24 东莞市迈科科技有限公司 一种高能量密度的锂离子电池及其制备方法
WO2018048143A1 (ko) * 2016-09-09 2018-03-15 주식회사 엘지화학 고용량의 전극을 포함하는 이차전지의 제조 방법
KR102053239B1 (ko) * 2016-09-09 2019-12-06 주식회사 엘지화학 고용량의 전극을 포함하는 이차전지의 제조 방법
US20190296332A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 EnPower, Inc. Electrochemical cells having one or more multilayer electrodes
JP7278495B2 (ja) * 2021-01-29 2023-05-19 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 接着剤及びその製造方法、二次電池、電池モジュール、電池パックならびに電気装置
CN112952029B (zh) * 2021-02-01 2023-06-09 河南克能新能源科技有限公司 硅氧碳锂离子电池复合负极浆料及其制备方法以及由其制备得到的锂离子电池负极
CN115960280B (zh) * 2021-10-12 2023-12-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种粘结剂化合物及其制备方法
KR102754156B1 (ko) * 2023-11-09 2025-01-14 주식회사 멕스플로러 수분산 그래핀 코팅액으로부터 형성된 그래핀 박막 코팅 리튬 이차전지 양극용 알루미늄 집전체
LU103272B1 (en) * 2024-03-26 2025-09-26 Leclanche Sa Water-based binder System for use in the manufacturing of electrodes for lithium-ion batteries

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814881B1 (ko) * 2006-11-24 2008-03-18 삼성에스디아이 주식회사 전지용 활물질, 이를 포함하는 전극 및 전지
CN101877393B (zh) * 2009-04-29 2013-08-07 上海比亚迪有限公司 一种锂离子电池负极及锂离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
US20130157136A1 (en) 2013-06-20
KR20130069432A (ko) 2013-06-26
CN103160224A (zh) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012153171A (ru) Покрытие из разупорядоченного углеродного активного материала с использованием суспензии связующего на водной основе
CN106848190B (zh) 负极极片、负极极片的制备方法及锂离子电池
CN103069618B (zh) 用于印刷锂电池的电极的水性油墨
CN104201389B (zh) 一种锂硒电池正极的制备方法
CN105932297B (zh) 一种碳纳米管导电涂层集流体及其制备工艺
CN102610858B (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN102610830A (zh) 锂离子电池
CN105470476B (zh) 一种降低不可逆容量损失的锂离子电池负极及其制备方法
CN102610831A (zh) 锂离子电池的电极及其制备方法
JP2016504735A5 (ru)
CN102683740A (zh) 锂离子电池
CN109273717A (zh) 一种锂离子电池硅基负极改性粘结剂及含有该粘结剂电池的制备方法
CN106848202A (zh) 一种锂离子电池负极片的制备方法
CN108269964A (zh) 一种复合固态电极及其制备方法
CN103594687A (zh) 锂氟化碳电池正极的制备方法
CN104124333A (zh) 热电池用高电位复合薄膜电极的制备方法
Li et al. Free-standing 3D polyaniline–CNT/Ni-fiber hybrid electrodes for high-performance supercapacitors
CN208111570U (zh) 一种新型锂金属电池
Nguyen et al. Improvement of the characteristics of poly (acrylonitrile–butylacrylate) water-dispersed binder for lithium-ion batteries by the addition of acrylic acid and polystyrene seed
CN105470462A (zh) 一种锂离子电池用负极制备方法
CN108493452B (zh) 一种抑制极片材料膨胀的水性粘结剂及基于其的锂离子电池负极材料和制备方法
CN104319403B (zh) 一种锂离子电池用水性导电粘接剂、制备方法及其应用
CN105977495B (zh) 一种锂离子电池集流体用石墨纸的制备方法
CN102610802A (zh) 一种铅酸蓄电池正极材料和一种铅酸蓄电池
CN108448062B (zh) 一种电沉积石墨烯薄膜锂离子电池负极极片的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20160209