TW201526371A - 循環壽命增強的電極及含有彼之鋰二次電池 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於二次電池之電極，其包含電極電流收集器、在該電極電流收集器之一或二側上所形成之電極活性材料組合物層及在該電極活性材料組合物層上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層，且關於含有彼之鋰二次電池。

Description

循環壽命增強的電極及含有彼之鋰二次電池
本發明係關於一種用於二次電池之電極，該二次電池係藉由包含以聚胺甲酸酯為底質之塗料層在其表面上而具有改良循環壽命，以及含有彼之鋰二次電池。
隨著能量貯存技術之應用領域從電動車輛增至手機、攝錄影機及膝上型PC，研究及發展電池之成果被具體化。其中，電化學裝置極受注意且尤其是可充電及可再充電之二次電池的發展是注意的焦點。
在現今所應用之二次電池之間，在1990年代早期所發展之鋰離子二次電池，當與使用水性電解質之普通電池諸如Ni-MH電池、Ni-Cd電池、硫酸-鉛電池等比較時，具有諸如高工作電壓及高能量密度的優點。
近來，正多加研究對於發展用於具有改良之電容密度、效能和循環壽命之二次電池的電極以及含有彼之電池。
本發明之一方面提供一種用於二次電池之電極，該二次電極係藉由另外將以聚胺甲酸酯為底質之塗料層形成在其表面上而具有改良循環壽命，以及提供彼之製造方法。
本發明之另一方面提供一種鋰二次電池，其包括藉由上述方法所製造之用於二次電池的電極。
依照本發明之一方面，提供一種用於二次電池之電極，其包括電極電流收集器；在該電極電流收集器之一或二側上所形成之電極活性材料組合物層；及在該電極活性材料組合物層上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
在此情況中，該電極活性材料組合物層係藉由使用含至少一個羥基(-OH)之氧化物所形成，且該以胺甲酸酯為底質之塗料層可藉由在該電極活性材料組合物之表面上的羥基與異氰酸酯化合物之胺甲酸酯鍵結反應所形成。
依照本發明之另一方面，提供一種形成用於二次電池之電極的方法，其包括：藉由將以異氰酸酯為底質之化合物溶於非水性有機溶劑中以製備塗料溶液；將電極漿液混合物層塗覆在電極電流收集器上以形成第一電極；及藉由使該第一電極浸漬於該塗料溶液以用該塗料溶液塗覆該第一電極，且乾燥以形成第二電極，該第二電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層的第二 電極。
依照本發明之另一方面，提供一種形成用於二次電池之電極的方法，其包括：形成一種包含電極活性材料和以異氰酸酯為底質之化合物的電極活性材料組合物；將該電極活性材料組合物塗覆在電極電流收集器上；及乾燥該電極活性材料組合物以形成電極，該電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
此外，依照本發明之另一方面，提供一種鋰二次電池，其包括藉由上述方法所形成之用於二次電池的電極。
依照本發明，具有改良循環壽命之二次電池可藉由形成以聚胺甲酸酯為底質之塗料層在電極表面上而製造。
1‧‧‧電極電流收集器
2‧‧‧活性材料
3‧‧‧組合物
4‧‧‧聚胺甲酸酯
5‧‧‧陰極
6‧‧‧陽極
7‧‧‧塗料層
8‧‧‧異氰酸酯
圖1是說明在電容保留率方面，依照實例1-4及比較用實例1之二次電池的循環。
現在將引用附圖詳細說明本發明之例示具體例。然而本發明之觀念可以不同方式具體化且不應視為限制於本文所列之具體例。確切而言，提供這些具體例以致本揭示將是完全且完整，且將本發明觀念之範圍完全傳輸給精於此技藝之人士。
特別地，在本發明之具體例中，提供一種用於二次電池之電極，其包括電極電流收集器，在該電極電流收集器之一或二側上所形成之電極活性材料組合物層，及在該電極活性材料組合物層上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
在本發明之電極中，該電極可以是陰極、陽極或此二電極。因此，該電極電流收集器可以是陰極電流收集器及陽極電流收集器之至少一者。
特別地，該陰極電流收集器可以藉由無限制地使用任何不引起電池之化學改變且具有高導電性之材料而形成，且可以是不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、碳極、或表面以碳、鎳、鈦、銀等處理之鋁或不鏽鋼。在此情況中，該陰極電流收集器可具有包括膜、片、箔、多孔體、發泡體、非織織物等不同形狀且包括在其表面上所形成之微小凸起以加強與陰極活性材料之黏合。
此外，該陽極電流收集器可藉由無限制地使用任何不引起電池之化學改變且具有導電性之材料而形成。例如可使用不鏽鋼、鋁、鎳、鈦、碳極、或表面以碳、鎳、鈦、銀等處理之銅或不鏽鋼、鋁-鎘合金或類似者。同樣地，該陽極電流收集器可具有包括膜、片、箔、多孔體、發泡體、非織織物等不同形狀且包括在其表面上所形成之微小凸起。
此外，在本發明之電極中，該電極活性材料組合物層可藉由使用包括至少一個羥基(-OH)之氧化物形 成，該氧化物可在普通二次電池之陰極或陽極的形成期間被使用。
特別地，當該電極活性材料組合物是陰極活性材料混合物時，該氧化物可以是由以鋰鈷為底質之氧化物、以鋰錳為底質之氧化物、鋰銅氧化物、釩氧化物、以鋰鎳為底質之氧化物、鋰錳複合型氧化物及以鋰-鎳-錳-鈷為底質之氧化物組成之組群中所選的一種鋰過渡金屬氧化物。更特別地，該氧化物可以是鋰錳氧化物諸如Li1+xMn2-xO4(其中x是0至0.33)、LiMnO3、LiMn2O3、及LiMnO2；鋰銅氧化物(Li2CuO2)；釩氧化物諸如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5、Cu2V2O7等；由LiNi1-xMxO2(其中M=Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，且x=0.01至0.3)所示之鋰鎳氧化物；由LiMn2-xMxO2(其中M=Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且x=0.01至0.1)或Li2Mn3MO8(其中M=Fe、Co、Ni、Cu或Zn)所示之鋰錳複合型氧化物；及由Li(NiaCObMnc)O2(其中0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1)所示之以鋰-鎳-錳-鈷為底質之氧化物。然而，本發明不限於此。
在該電極活性材料組合物是該陽極活性材料混合物之情況中，該氧化物可以是可容易吸收及釋出鋰離子之含鋰的鈦複合型氧化物(LTO)或由Si、Sn、Li、Zn、Mg、Cd、Ce、Ni、及Fe所組成之組群中所選之金屬(Me)的氧化物(MeOx)。特別地，可以使用金屬複合型氧化物諸如LixFe2O3(0≦x≦1)、LixWO2(0<x≦1)、及SnxMe1-xMe'yOz (Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al、B、P、Si、1族、2族及3族中之元素、鹵素；0<x≦1；1≦y≦3；1≦z≦8)；及氧化物諸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4及Bi2O5等。此外，以碳為底質之陰離子活性材料諸如結晶型碳、非晶型碳或碳複合材料可被單獨使用或以其混合物形式被使用。在本發明之具體例中，可以使用碳粉。
在此情況中，該電極活性材料組合物可另包括黏合劑樹脂、導電劑、填料及其他添加劑。
該黏合劑樹脂是輔助該電極活性材料與該導電劑的結合以及輔助結合至該電流收集器的成分，且普遍添加量以該電極混合物之總量計為1至50重量%。該黏合劑樹脂可包括例如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、澱粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(EPDM)、磺酸化EPDM、苯乙烯-丁二烯橡膠、氟橡膠、彼等之多種共聚物等。
該導電劑是一種進一步改良該電極活性材料之導電性的成分，且添加量以該電極混合物總量計可以是1至20重量%。該導電劑不特別受限，只要不引起電池之化學改變且具有導電性。例如，可以使用石墨諸如天然石墨或合成石墨；碳黑諸如碳黑、乙炔黑、開特慶(ketchen)黑、槽黑、爐黑、燈黑、熱碳黑等；導電纖維諸如碳纖維、金屬纖維等；氟化碳之金屬粉末、鋁、鎳等；導電細 絲諸如氧化鋅、鈦酸鉀等；導電金屬氧化物諸如氧化鈦等；聚苯衍生物等。
該填料是一種限制該電極膨脹的成分且係選擇性地被使用。該填料不特別受限，只要不引起電池之化學改變且為纖維材料。例如，可以使用以烯烴為底質之聚合物諸如聚乙烯、聚丙烯等；纖維材料諸如玻璃纖維、碳纖維等。
此外，在本發明之電極中，該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層可經由該電極活性材料組合物層之羥基(R'-OH)與以異氰酸酯為底質之化合物的胺甲酸酯鍵結反應所形成(參見以下反應式1)。
[反應式1]R'-NCO+HO-R" → R'NH-COO-R"
特別地，該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層可藉由以下方式形成：i)將一種經電極活性材料組合物層塗覆之電極浸沒在塗料溶液中，該塗料溶液中溶解以異氰酸酯為底質之化合物，或ii)將一種包括電極活性材料和以異氰酸酯為底質之化合物的電極活性材料組合物直接塗覆在電極電流收集器上。此外，該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層可以獨立相形式存在於該電極活性材料組合物之表面上及在用於連接並固定該電極活性材料之黏合劑的表面上。
在此情況中，該以異氰酸酯為底質之化合物是一種與呈薄膜狀態之該活性材料表面具有良好反應性且 具有可容易與Li離子生成共價鍵結之結構的化合物。特別地，可以使用由以下式1至4所示之化合物中之一者。
在以上式1至4中，R是具有1至10個碳原子之經取代或未取代之烷基或伸烷基，R1至R6分別獨立示具有1至10個碳原子之經取代或未經取代之烷基或伸烷基，x和y分別是5至1,000之整數，且n是1至3之整數。
特別地，該以異氰酸酯為底質之化合物可包括由以下式2a至4a所示之化合物中之任一者。
此外，本發明之具體例提供一種形成用於二次電池(1)之電極的方法，其包括：藉由溶解以異氰酸酯為底質之化合物於非水性有機溶劑中以製備塗料溶液；將 電極漿液混合物層塗覆在電極電流收集器上以形成第一電極；及藉由使該第一電極浸漬於該塗料溶液以用該塗料溶液塗覆該第一電極，且乾燥以形成第二電極，該第二電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
在此情況中，該以異氰酸酯為底質之化合物含量以100重量%之該塗料溶液總量計可以是0.5至10重量%。在該異氰酸酯化合物之含量少於0.5重量%之情況中，該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層的形成效果不顯著，且循環壽命之改良效果是低的。在該含量超過10重量%之情況中，該塗料層厚度可被增加，或該電極活性材料之含量的比率可相對地被減低，因此降低該二次電池之電容。
此外，在本發明之方法中，該非水性有機溶劑可包括NMP、DMC或EMC。
在本發明之方法中，該乾燥可藉由在室溫下或在熱乾燥條件下乾燥而進行。
此外，本發明之具體例提供一種形成用於二次電池(2)之電極的方法，該方法包含：形成一種包含電極活性材料和以異氰酸酯為底質之化合物的電極活性材料組合物；將該電極活性材料組合物塗覆在電極電流收集器上；及乾燥該電極活性材料組合物以形成電極，該電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
在此情況中，該以異氰酸酯為底質之化合物含量以100重量份之該電極活性材料總量計可以是0.0001 至10重量份。在該異氰酸酯化合物之含量少於0.0001重量份之情況中，該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層的形成效果不明顯，且循環壽命之改良效果是低的。在該含量超過10重量份之情況中，該塗料層之厚度可能增加或該電極活性材料之含量比率可能相對減低，因此減低該二次電池之電容。
在本發明之方法中，該乾燥可以在室溫下進行，或可進行熱乾燥以改良該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層的形成效果。
如上述，依照本發明，電池之循環壽命可藉由以下方式改良：保持在該電極活性材料粒子間所形成之多孔結構，提供一種在其表面上另包括以聚胺甲酸酯為底質之塗料層的電極及穩定電極界面。
在此情況中，該電極可在該電極活性材料中包括1至50%之孔隙度，且該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層可形成至厚度約0.001至10微米卻不對該孔隙度造成不利影響。
此外，本發明提供一種鋰二次電池，其包括陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所設置之間隔件、以及電解質，其中該陰極、陽極或該二電極是本發明之電極。
構成本發明之電池的陰極活性材料、陽極活性材料、間隔件等可以是在鋰二次電池之製造期間慣用之元件。
在該等元件之間，該間隔件可以是普通之多孔性聚合物膜，其是慣用之間隔件，例如可以使用藉由使用以聚烯烴為底質之聚合物(諸如乙烯單一聚合物、丙烯單一聚合物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物及乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物)所形成之多孔性聚合物膜。該多孔性聚合物膜可單獨被使用或藉由堆疊二或更多層被使用。可選擇地，可以無限制地使用慣用之多孔性非織織物，例如具有高熔點之玻璃纖維、聚對苯二甲酸乙二酯纖維之非織織物等。
本發明之鋰二次電池之外觀並未特別限制，且可包括使用罐之圓柱形、稜形、袋形或硬幣形。
實例
實例1(經由浸沒於塗料溶液中以形成電極)
(形成陰極)
將94重量%之作為陰極活性材料的Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2、3重量%之作為導電劑的碳黑、及3重量%之作為黏合劑的PVdF添加於N-甲基-2-吡咯酮(NMP)溶劑以製備陰極混合物漿液。將該陰極混合物漿液塗覆在鋁(Al)薄膜(亦即具有20微米厚度之陰極電流收集器)上且乾燥以形成包括孔之陰極。
然後，將由上式2a所示之異氰酸酯化合物(1重量%)溶在約30℃之碳酸酯溶液中約1小時以製備塗料溶液。
隨後，將所形成之陰極浸沒在該塗料溶液中約1至3分鐘直至在該等孔中之泡沫藉由浸漬塗覆方法完全耗盡，且在室溫真空下乾燥。在乾燥後，該陰極在熱空氣爐中100℃/10分鐘之條件下固化，以最後形成陰極，其中將以聚胺甲酸酯為底質之塗料層形成在該電極活性材料粒子之表面上。
(形成陽極)
將96重量%之作為陽極活性材料之碳粉、2重量%之Super-P(導電劑)及2重量%之PVdF(黏合劑)添加於NMP中以製備陽極混合物漿液。將該陽極混合物漿液塗覆在銅箔之一面上，乾燥且加壓以形成陽極。
然後，將1重量%之由上式2a所示之異氰酸酯化合物溶在約30℃之碳酸酯溶液約1小時以製備塗料溶液。
隨後，將所形成之陽極浸沒在該塗料溶液中約1至3分鐘直至在該等孔中之泡沫藉由浸漬塗覆方法完全耗盡，且在室溫真空下乾燥。在乾燥後，該陽極在熱空氣爐中100℃/10分鐘之條件下固化，以最後形成陽極，其中將以聚胺甲酸酯為底質之塗料層形成在該電極活性材料粒子之表面上。
(製造電池)
在藉由堆疊方法組合所形成之二電極和由聚 丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三層所構成之間隔件之後，注入電解質[碳酸乙二酯(EC)/碳酸乙基甲酯(EMC)=30/70之重量比率，1莫耳之LiPF6]以最終完成電池。
實例2(藉由浸沒於塗料溶液中以形成電極)
陰極和陽極係藉由進行如以上實例1中所述之方法所形成，除了使用由以上式3a所示之化合物以代替由以上式2a所示之化合物以作為該以異氰酸酯為底質之化合物，且電池係藉由使用該陰極和該陽極所製造。
實例3(藉由浸沒於塗料溶液中以形成電極)
陰極和陽極係藉由進行如以上實例1中所述之方法所形成，除了使用由以上式4a所示之化合物以代替由以上式2a所示之化合物以作為該以異氰酸酯為底質之化合物，且電池係藉由使用該陰極和該陽極所製造。
實例4(經由浸沒於漿液中以形成電極)
(形成陰極)
將94重量%之作為陰極活性材料的Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2、3重量%之作為導電劑的碳黑、3重量%之作為黏合劑的PVdF及1重量%之由以上式2a所示之異氰酸酯化合物添加於N-甲基-2-吡咯酮(NMP)溶劑以製備陰極混合物漿液。將該陰極混合物漿液塗覆在鋁 (Al)薄膜(亦即具有20微米厚度之陰極電流收集器)上且乾燥以形成陰極。
(形成陽極)
將96重量%之作為陽極活性材料之碳粉、3重量%之作為黏合劑的PVdF、1重量%之作為導電劑之碳黑及0.5重量%之由以上式2a所示之異氰酸酯化合物添加於NMP中以製備陽極混合物漿液。將該陽極混合物漿液塗覆在銅(Cu)薄膜(亦即具有10微米厚度之陽極電流收集器)之一面上且乾燥以形成陽極。
在藉由堆疊方法組合所形成之二電極和由聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三層所構成之間隔件之後，注入電解質[碳酸乙二酯(EC)/碳酸乙基甲酯(EMC)=30/70之重量比率，1莫耳之LiPF6]以最終完成電池。
比較用實例1
(形成陰極)
將94重量%之作為陰極活性材料的Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2、3重量%之作為導電劑的碳黑、及3重量%之作為黏合劑的PVdF添加於N-甲基-2-吡咯酮(NMP)溶劑以製備陰極混合物漿液。將該陰極混合物漿液塗覆在鋁(Al)薄膜(亦即具有20微米厚度之陰極電流收集器)上且乾燥以形成包括孔之陰極。
(形成陽極)
將96重量%之作為陽極活性材料之碳粉、2重量%之Super-P(導電劑)、2重量%之PVdF(黏合劑)添加於NMP中以製備陽極混合物漿液。將該陽極混合物漿液塗覆在銅(Cu)箔之一面上且乾燥並加壓以形成陽極。
(製造電池)
在藉由堆疊方法組合所形成之二電極和由聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)三層所構成之間隔件之後，注入電解質[碳酸乙二酯(EC)/碳酸乙基甲酯(EMC)=30/70之重量比率，1莫耳之LiPF6]以最終完成電池。
實驗實例1
電池之電容改變的測量
具有15.5mAh之電容且在實例1至4和比較用實例1中所製造之二次電池在室溫下老化1天且在室溫下以0.1C之速率充電240分鐘。隨後，在60℃下老化1天。進行脫氣/再密封程序，在固定電流/固定電壓之條件下於室溫下以1C進行充電至4.2V，且在固定電流條件下以1C進行放電至3.0V。此被稱為初充電和放電。實例1至4和比較用實例1之初放電電容在以下表1中說明。
在實例1至4和比較用實例1中所製造之二次電池的初充電和放電之後，在該電壓區(1C速率)下進行400或更多次之充電和放電循環。然後，確認與該初放電電容相關之電容保留率且在圖1中說明結果。
如圖1中所示的，在以1C循環450次之後，實例1至4之二次電池的電容保留率是78至87%。當以1C充電和放電時，該放電電容歷經450次循環維持相對穩定。相反地，如圖1中所示的，沒有該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層之比較用實例1的二次電池當與實例1至4相比時在第450次循環時具有較低之電容保留率(70%)，且電容保留率由第200次循環開始快速降低。經由以上之實驗結果，可確認：實例1至4之二次電池保留在該電極活性材料粒子間所形成之孔結構，且在該電極表面上所形成之該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層使該電極界面穩定，藉此改良電池之循環壽命。
因此，可確認：實例1至4之二次電池當與比較實例1相比時顯現出良好之電容保留率和循環壽命。
雖然本發明已在該等例示之具體例方面來顯 示並描述，精於此技藝之人士將明瞭：可以進行改良及變化卻不偏離如所附之申請專利範圍所定義之本發明的精神和範圍。

Claims (13)

  1. 一種用於二次電池之電極，其包含：電極電流收集器；在該電極電流收集器之一或二側上所形成之電極活性材料組合物層；及在該電極活性材料組合物層上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於二次電池之電極，其中該電極是陰極、陽極或該二電極。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於二次電池之電極，其中該以聚胺甲酸酯為底質之塗料層係藉由在該電極活性材料組合物層中之羥基(R'-OH)與異氰酸酯化合物之胺甲酸酯鍵結反應所形成。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於二次電池之電極，其中該異氰酸酯化合物係選自以下式1至4所示之化合物之一者： 其中R是具有1至10個碳原子之經取代或未經取代之烷基或伸烷基，R1至R6分別獨立示具有1至10個碳原子之經取代或未經取代之烷基或伸烷基，x和y分別是5至1,000之整數，且n是1至3之整數。
  5. 如申請專利範圍第4項之用於二次電池之電極，其中該以異氰酸酯為底質之化合物係選自以下式2a至4a所示之化合物之一者：
  6. 一種形成用於二次電池之電極的方法，該方法包含：藉由溶解以異氰酸酯為底質之化合物於非水性有機溶劑中以製備塗料溶液；將電極漿液混合物層塗覆在電極電流收集器上以形成第一電極；及藉由使該第一電極浸漬於該塗料溶液以用該塗料溶液塗覆該第一電極，且乾燥以形成第二電極，該第二電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
  7. 如申請專利範圍第6項之形成用於二次電池之電極的方法，其中該以異氰酸酯為底質之化合物在100重量 %之該塗料溶液總量中佔0.5至10重量%。
  8. 如申請專利範圍第6項之形成用於二次電池之電極的方法，其中該非水性有機溶劑包含NMP、DMC或EMC。
  9. 如申請專利範圍第6項之形成用於二次電池之電極的方法，其中該乾燥係在室溫下或在熱乾燥條件下進行。
  10. 一種形成用於二次電池之電極的方法，該方法包含：形成一種包含電極活性材料和以異氰酸酯為底質之化合物的電極活性材料組合物；將該電極活性材料組合物塗覆在電極電流收集器上；及乾燥該電極活性材料組合物以形成電極，該電極包含在其上所形成之以聚胺甲酸酯為底質之塗料層。
  11. 如申請專利範圍第10項之形成用於二次電池之電極的方法，其中該以異氰酸酯為底質之化合物以100重量份之該電極活性材料混合物總量計係0.0001至10重量份。
  12. 如申請專利範圍第10項之形成用於二次電池之電極的方法，其中該乾燥係在室溫下或在熱乾燥條件下進行。
  13. 一種鋰二次電池，其包含陰極、陽極、在該陰極與該陽極之間所設置之間隔件、以及電解質， 其中該陰極、陽極、和其該二電極中之至少一者包括如申請專利範圍第1項之電極。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101734642B1 (ko) * 2015-04-17 2017-05-11 현대자동차주식회사 리튬이온전지용 양극 및 이를 이용한 리튬이온전지
KR101802594B1 (ko) 2015-09-09 2017-12-29 한양대학교 산학협력단 리튬 황 전지, 및 그 제조 방법
KR102019312B1 (ko) * 2016-02-25 2019-09-06 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11021562B2 (en) 2016-10-14 2021-06-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyisocyanate composition, blocked polyisocyanate composition, hydrophilic polyisocyanate composition, coating material composition, and coating film
CA3076628C (en) * 2017-10-04 2022-07-05 Hercules Llc Elastic and stretchable gel polymer electrolyte
JP7098558B2 (ja) 2018-09-19 2022-07-11 株式会社東芝 電極、二次電池、電池パック、車両、及び、定置用電源
KR102296128B1 (ko) * 2018-10-23 2021-08-31 삼성에스디아이 주식회사 이소시아네이트계 화합물을 포함하는 리튬이차전지
JP7342028B2 (ja) * 2018-12-12 2023-09-11 三菱ケミカル株式会社 非水系電解液及び非水系電解液電池
CN110144033A (zh) * 2019-04-25 2019-08-20 合肥国轩高科动力能源有限公司 水性聚氨酯粘结剂的制备方法及包括该粘结剂的锂离子电池正极浆料
CN111647345B (zh) * 2020-04-21 2022-03-18 万向一二三股份公司 一种锂离子电池负极聚合物保护涂层及其制备方法、应用

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05159799A (ja) * 1991-12-03 1993-06-25 Hitachi Maxell Ltd 水素吸蔵合金電極およびそれを用いたアルカリ二次電池
KR100368752B1 (ko) * 1997-04-08 2003-04-07 주식회사 엘지화학 이소시아네이트 화합물을 포함하는 리튬이온 전지또는 리튬이온폴리머전지용 양극전극 코팅액, 이를 이용한 양극전극 및 이의 제조방법
WO2000056797A1 (fr) * 1999-03-23 2000-09-28 Nisshinbo Industries, Inc. Compose polymere, resine liante, composition pour electrolyte polymere conducteur d'ions, et cellule secondaire
KR100327488B1 (ko) * 2000-03-21 2002-03-13 김순택 리튬 고분자 이차전지 제조방법
JP5589984B2 (ja) * 2001-02-02 2014-09-17 ダイキン工業株式会社 電極表面被膜形成剤
JP2005044681A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Nippon Synthetic Chem Ind Co Ltd:The リチウム二次電池電極用バインダー組成物、リチウム二次電池用電極、リチウム二次電池、及びリチウム二次電池の製造方法
JP2005259641A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd リチウム二次電池用の電解液、電極、リチウム二次電池およびそれらの製造方法
TWI317752B (en) * 2005-04-19 2009-12-01 Lg Chemical Ltd Safety-improved electrode by introducing crosslinkable polymer and electrochemical device comprising the same
KR100773247B1 (ko) * 2005-04-20 2007-11-05 주식회사 엘지화학 향상된 과충전 안전성의 리튬 이차전지
WO2008087797A1 (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. 研磨パッド及びその製造方法
JP2011048987A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Sony Corp 負極、非水電解質二次電池及びその製造方法
CN102610789B (zh) * 2011-01-20 2016-03-02 三星Sdi株式会社 用于锂可充电电池的电极和包括该电极的锂可充电电池
US9287563B2 (en) * 2011-01-20 2016-03-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
JP6069843B2 (ja) * 2011-02-10 2017-02-01 三菱化学株式会社 二次電池用非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池
CN116525945A (zh) * 2011-02-10 2023-08-01 三菱化学株式会社 非水电解液及使用该非水电解液的非水电解质二次电池
WO2012108505A1 (ja) 2011-02-10 2012-08-16 三菱化学株式会社 二次電池用非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池
JP5906915B2 (ja) * 2011-05-09 2016-04-20 三菱化学株式会社 二次電池用非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池
CN103999274B (zh) * 2011-10-28 2017-06-27 路博润高级材料公司 基于聚氨酯的电极粘结剂组合物及其用于电化学电池的电极
MX367885B (es) 2011-10-28 2019-08-27 Lubrizol Advanced Mat Inc Membranas y/o separadores a base de poliuretano para celdas electroquímicas.
KR101799923B1 (ko) * 2014-09-16 2017-11-21 주식회사 엘지화학 분산제를 포함하는 리튬이차전지용 전극 활물질 슬러리 및 이를 이용한 리튬이차전지

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