TW385565B - Cathode for lithium secondary battery - Google Patents
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Description
A7 B7 五、發明說明(i 發明頜诚 本發明係闞於鋰二次電池之陰極(cathode)組成物, 其製法,及使用該組成物之鋰二次電池。 坊蠤夕銪诚 近幾年來,已廣泛地使用可鏞帶式資訊 電腦、行動電話、及資訊終端機。因為此等 多媒介功能,因此要求用於此設備中當作電 電池爾小且輕,且具有大的容景,換言之, 密度。因此,一般所用之水性二次電池,如 鎳-鎘電池尚不足。已發展出可達到較高能 池,尤其是使用鋰複合物氧化物如鋰化之二 之二氧化鎳,及尖晶石鋰錳氧化物作為陰極 使用可Μ摻雜/不摻雜鋰離子之含碳物質作 質之鋰二次電池。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 設備,如個人 設備具有各種 源供給之二次 需具有高能量 鉛-酸電池及 最之鋰二次電 氧化鈷,锂化 活化物質,及 為陽榛活化物 ,因此需要有 全性。雖然聚 化乙烯共聚物 ,但尚需要進 四氟乙烯-六 醚共聚物之懸 ,或與陰掻之 因為此等鋰二次電池原本即具有大能暈 對抗異常(如内部短路與外部短路)之最大安 (偏氟化乙烯 >(後文可稱之為"PVDF”)及偏氟 均已用作鋰二次電池之陰極组成物之结合劑 一步改善抗外部加熱之安全性。 當聚四氟乙烯(後文可稱之為” PTFE”), 氟丙烯共聚#或四氣乙烯-全氟烷基乙烯基 浮液分別作為结合劑時,樹脂之分敗性不良 集電器之结合性霣不夠。 在分散介質為水,並使用作為结合劑之情形下,分散 39 5 3 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 — . 'Jg ' 丨丨----------- -丨丨圓丨丨· " 五、發明說明(2 ) 於水介質中之分散液,如PTFE分散液,其問題為電池之容 量會因陰極活化物質之劣化而下降。 發明槪要 本發明之目的係提供具有與用於鋰二次電池中之陰極 之集電器足夠结合性質之陰極組成物,使用該組成物之陰 極,其製法,及高能量密度及較高安全性之鋰二次電池。 本發明研究之结果,本發明者發現具有對抗由於外部 加熱、内部短路或大電流充電/放電造成發熱之改善安全 性且藉由改菩樹脂之分散性而具有與集電器極佳结合性質 之鋰二次電池,可藉由使用具有高耐熱性之氟樹脂,及具 有極佳組合性質及分散性之聚烯烴樹脂當作陰極組成物之 结合劑,且藉由使用醇作為組成物糊料之分散介質而製得 ,因而完成本發明。 亦即,本發明為: (1) 一種鋰二次電池之陰極組成物,包括陰極活化物 質,導電物質及结合劑,其中之结合劑包括氟樹腊及聚烯 烴樹脂,且組成物中氟樹脂之量為1至10重量% ,且組成 物中聚烯烴樹脂之量為0.1至2重量% 。 (2) —種鋰二次電池之陰極,包括陰極組成物及集電 器,其中使用(1)之組成物作為陰極組成物。 (3) —種製造包括陰極活化物質、等電物質及结合劑 之鋰二次電池陰極之方法%其中使用(1)之结合劑作為结 合劑,當作结合劑之氟樹脂懸浮液及聚烯烴樹脂懸浮液、 陰極活化物質及専電物質混合在一起產生組成物糊料,且 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂-------,11 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 2 39 53 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明(3 ) 可得之組成物糊料塗覆在集電器上,且乾燥,接著颳著。' (4) 一種製造包括陰極活化物質、導電物質及结合劑 "之鋰二次電池陰極之方法,其中使用(1)之结合劑作為结 合劑,當作结合劑之氟樹脂及聚烯烴樹脂之懸浮液、陰極 活化物質及導電物質混合在一起產生組成物糊料,且所得 之組成物糊科塗覆在集電器上,且乾燥,接著懕著。 (5) 依(3)或(4)製造鋰二次電池陰極之方法,其中該 陰極係在將組成物糊料塗覆在集電器且烘乾之後,及壓著 •前,在低於氟樹脂之熱解溫度且高於聚烯烴樹脂熔點之溫 度進行熱處理。 (6) 依(3), (4)或(5)之製造鋰二次電池陰槿之方法 ,其中懸浮液之分散介質含有酵。 (7) —種鋰二次電池,包括: 包含當作陰捶活化物質之鋰複合物氧化物之陰極·,包含鋰 金屬,鋰合金,或可摻雜/未摻雜鋰離子之物質當作活化 物質之陽極;及液態或固態電解質,其中使用該(2)之陰 極作為陰極。 發职夕註钿銪沭 本發明中,包括陰極活化物質,導電物質及结合劑之 鋰二次電池之陰極組成物之特點為结合劑包括氟樹脂及聚 烯烴樹脂,Ϊ組成物中氟樹脂之量為1至10重量%,且組 成物中聚烯烴樹脂之量為0.1至2重量%。 陰檯組成物中氟樹脂之量較好為2至5重量%,且陰極 組成物中聚烯烴樹脂之景較好為0.2至1重量% 〇_ 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 3 39531 ---------------裝--------訂-------J-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明說明(l ) 1 , 當陰極組成物中之氟樹脂最低於1重量%時,陰極之 结合性質不夠,且當其超過10重量%時,電池之電阻變高 ,且鋰二次電池之耐熱性或電容量不足夠,因而不佳。 當陰極組成物中之聚烯烴樹脂量低於0.1重量%時, 陰極之结合性質不夠,且當其超過2重量%時,電池之電 阻變高,且鋰二次電池之耐熱性或電容量不夠,因而不佳 0 在鋰二次電池之陰極組成物中,Μ氟樹脂及聚烴樹脂 之總量為準,氟樹脂之量較好為35至95重量%,且聚烯烴 樹腊之量較好為65至5重量%。 當以氟樹腊及聚烯烴樹腊之總量為準、氟榭脂之量低 於35重量%時,鋰二次電池之耐熱性有時不足夠,且當其 超過95重量%時,陰極之结合性質有時不夠。 當Μ氟樹脂及聚烯烴樹脂之缌量為準,聚烯烴樹腊之 量低於5重量%時,陰極之结合性質有時不足夠,且當其 超過65重量%時,鋰二次電池之耐熱性有時亦不足夠。 本發明中,包括陰極組成物及集電器之鋰二次電池之 陰極之特點為使用上述之組成物當作陰極組成物。 本發明中所用氟樹脂之實例包含PTFE ,四氟乙烯-六 氟丙烯共聚物及四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物。 本發明中所用聚烯烴樹脂之實例包含乙烯-甲基丙烯 酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯醮共聚物、乙烯-乙烯基酵共聚 物、及烯臛離子鍵聚合物。 聚烯烴樹脂可經熱解直到陰極組成物中聚烯烴樹腊之 紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 39531 ------------ ^------^----訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(5 ) 量不低於0.1重量% ,若需要,可在形成陰極之後藉由在 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 摻如鋰化錳 用 S 量為可 是物與 。之當化之 未丨 之氧化 使 A 用量點 其電墨 法極 使活 得 / 屬佳二氧 好 U’ 素總特 尤導石 方陰及極所 。 雜金較之鋰 較 C 元之環 ,種造 之之M陰且著 摻渡。化石 。0,該量循 質此人 極劑,、,壓 可過物鋰晶 素 α , 耳之 物。如 陰合劑液料經 含種化如尖 元e,鎳莫用 碳等, 之结合浮糊再 包一氧,如 之 F 化之所 含等質 池及结懸物, 。 例少物者, 。加η,氧鎳下 含黑物 電質作脂成乾 理實至合造造8f°添 Μ 二 及童 包碳電 次物當樹組烘 處之有複構構之種Γ,化量容 例、導 二電劑烴成經 熱質含鋰 2 石€ 各 ε 鋰耳高 實炭材 鋰導合烯製且 下物含之 e 晶 有 V 之莫在 之焦合 之、结聚起 -之化包 waF尖1含,素之為 質、複 明質之及一上 度活是-«或1可11元靥因 物墨為 發物述液在器 溫極其 ia, 亦含sn金, 電石作 本化上浮合電 解陰尤&N有鈷 / 物包及該% 導造可 造活用懸混集 裂用, 具化電化自In中耳 用人使 製極使脂係在 熱所質0,為氧充氧選 ,鎳莫 所、合 明陰為樹質覆 之中物 C 物二 之物種Ga化20。中墨結 說括-SS氟物塗 脂明之e,化之均合一 ,氧至故明石或 ,包特之電料 樹發子卩氧化平複少A1二 1 之發然獨 著造其劑導糊 氟本離η,物鋰為鋰至 ,化 ο 善本天單。接製,合及物 於鋰 Μ 合及因 有Mg鋰為改 含可黑 法结質成 低雜V,複鎳, 含 ,Μ準經 包質碳 方作物組 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 5 3 9 5 3 1 A7 B7 五、發明說明(6 ) 氟樹脂懸浮液及聚烯烴樹脂懸浮液所用分散介質之實 例包含醇,水等等。較好分散介質含有醇。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 至於醇,較好為二氫醇,如乙二醇、丙二醇等等。 至於氟樹腊懸浮液,具有重量平均粒徑不大於1微米 ,且選自包含PTFE、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及四氟乙 烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物之氟樹脂之懸浮液較好,且 特別好者為選自上述之重量平均粒徑不大於0.4微米之氟 樹脂之懸浮液。 至於聚烯烴樹脂懸浮液,較好為選自包含乙烯-甲基 丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯基酵 共聚物、及烯屬離子鍵聚合物之重量平均粒徑不大於1微 米之聚烯烴樹脂之懸浮液,且最好者為選自上述之重量平 均粒徑不大於0.5微米之聚烯烴樹脂之懸浮液。 在製造本發明陰極之方法中,氟樹脂懸浮液、聚烯烴 樹脂懸浮液、陰極活化物質及導電物質之混合次序並沒有 限制,只要此等物質可充份混合且分散,不會凝聚即可。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所提及較佳之方法為混合氟樹脂懸浮液及聚烯烴樹脂 懋浮液,接著將陰極活化物質及専電物質同時加入或連缅 加入於經混合之懸浮液中,且混合在一起。 再者,氟樹脂及聚烯烴樹脂之懸浮液、陰極活化物質 及導電物質之混合順序並沒有限制,只要諸物質可充份地 混合且分散而不會凝聚即可。 所提及較佳之方法為陰極活化物質及等電物質同時或 連續加於藉由使氟樹脂及聚烯烴樹脂分散於分散介質中製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 6 3 9 5 3 1 五、發明說明( A7 B7 得之懋浮液中,且混合在一起。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 塗 用噴壓 電於,經 要 中之或 未人物物佳之 料。使、及 集低下前 需 其質羼 /、 合化較份 糊著含鐮板 在在度之 若 ,物金 雜墨聚硫。成 物壓包澆刀 佈係溫著 , 極化鋰。摻石機及雜要 成凝例、、 塗物之壓 著 陰活,質可然有物摻主 組冷實筒物 料成點在 壓 之極質解,天、化未作 之縮之滾狀 糊組熔及 式 述陰物電中如維氧 / 當 得壓法觸棒 物好脂,。板 上作碳態質,纖如雜墨 所行方接、 成較樹後質及 用當含固物質碳物摻石 且進之、板 組,烴乾性著 使物之或化物、合子造 ,, 上版刮 將是烯烘合壓 為化子態活碳碳化離人 料後器凹、 在地聚且结式。點氧離液極含之屬鋰及 糊乾電、刀 係別於,之筒熱特物鋰,陽含解硫Μ墨 物烘集筒刮 物特高上器滾加之合雜極之包裂.,下石 成於在滾氣 成。及器電含行池複摻陽池例熱等位然 組,佈回空 組理,電集包進電鋰未之電實、等電天 成後塗來、 好處度集與例可次含 / 質次之黒,之如 製陳料如壓 較熱溫在善實中二 包雜物 二質碳物低質 ,。糊,擠 ,經解佈改之程鋰括摻化鋰物、產極物 式上 物法、 中後裂塗此法過之包可活之之炭成陰墨 方器成方式 明乾熱物因方之明池含作明子焦燒比石 此電組之幕。發烘之成,著著發電包當發離、之在含 依集將機簾等本且脂組理壓壓本次、金本鋰墨物可包 在 佈、等 上樹將處 在 二 極合 雜石合其為 佈 塗佈榨 器氟於熱 , 鋰陰鋰 摻造化,者 —------------裝--------訂-------ί (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)' 7 3 9 5 3 1 A7 _B7_五、發明說明(8 ) 含碳物質,因為此種含碳物質與陰極之结合由於其充電/ 放電電位之平順及其低的操作電位,而提供高的能量密度 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 碳文放 球 之结六 包或如質 等法活,料 烯 含後流 ,末作 -0例晶。物 等無極上漿 聚 不 ί 電 墨 粉當烯 I 實结物電 鋼乎陽之為。由 質®)大 石小中乙 Η 之之合導 诱幾含器成上含 解 & 及 然细質氟豸物素化作 不銅。電使其包 電 性 天及物四 合元形當 ,為膜集等於例 態 特 如,碳、 化族晶中 鎳因薄極劑著實 液-環 形維含DF㈣屬XV非質 ,,為陽溶附之 在 ί 循 片纖於PV、 硫或之物 銅銅成於用著板 , 聚之 薄碳脂含一 之素錫碳 含用工佈使壓隔 合有池 含化樹包 d 物元化含 包使加塗 由由之 结含電 包墨性例 ξ 化族氧加 例好地法藉藉用 聚 之用善 -石塑實、硫 V 括添。實較易方可且所 質使改 狀如熱之肖及^ 包可劑之中輕種物,池 解好 Μ 形,加脂¾¾物、上,合器池可各成乾電 電較, 何狀添樹 π 化素本時结電電且 K 組烘次 仕ί 態,極 任維可性 Μ 氧元基要作集次,Μ,,二 稀 液下陽 為纖 * 塑 d 如族如需當極二金可者上鋰 與形之 可,要熱 b 之II, 若脂陽鋰合物或器之 極情 Γ 質珠需之E<極XI物,樹之且成成。電明 陽之 E 物微若用 W 陽之化般性用,形組 形集發 於酯''P。 碳碳。可-ii作表氧 一 塑使中合之成於本 至烯為性含介物。烯用期形述熱可述结質著佈依 乙之特 如聚劑丙 週晶上或 上 鋰物 臞塗 酸稱電 形凝合氟 含非同, 。與化如, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 8 39 5 3 1 A7 _B7_ 五、發明說明(9 ) 烴樹脂(如聚乙烯,聚丙烯,等等)製成之微孔隙膜;織布 或不織布纖維如耐龍。依每體積較高之能量密度及較小之 內部電阻之觀點觀之,隔板較好儘可能具有最小之厚度, 只要確保機械強度即可。其較佳之厚度係在10至30微米之 間。 依本發明之鋰二次電池所用之電解質之實例包含非水 性電解質溶液(其中鋰塩係溶解於有機溶劑中),及任一種 已知之固態電解質。鋰塩之實例包含LiCl〇4, UPF6, LiAsF6, LiSbFe, L1BF4, L1CF3SO3, LiN(CF3S〇2)2, LiC(CF3S〇2)2, Li2Bi〇Cli〇,低級脂肪糸羧酸鋰· Li/UCU 等等。此等塩可單獨或结合使用。較好使用含氟之塩之至 少一種,或選自包含 LiPF6 , LiAsF6 , LiSbF6 , LiBF4, UCF3SO3,LiN(CF3S〇2)2 及 LiC(CF3S〇2)3之塩之至少一種 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-I n -n n n I ^OJI n n I— —^n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溶二 二醚甲基酯胺»13-機酸- .,基甲内醯 ,1, 有碳 ,等丙 2 丁甲 I 、 之、-1等氟、 ,基基 碾 質酯基 ,E-喃 γ 甲甲亞 解酸甲烷五呋、二3-基 電酸氟乙 g 氫酯Ν-如甲 性烯三 } f 四甲N,酯二 水乙 4 基SP、酸如酸 、 非、 、氧 Η 醚乙胺甲烷 之酯酯基S基、醢基硫 池酸甲羰 1 甲酿胺如 電碳酯基一 氟甲等.,物 次烯乙氧3-二酸等等合 二 丙酸甲1,基甲腈等化 鋰如碳-(、 丙如丁 ,之 之, 、 -烷氟酯,胺硫 明酯酯,2乙四;腈醸含 發酸乙 d 基3-等乙乙 ., 本碳二 P 氧 3’ 等如基等 作含酸 , 甲 2’ , 腈甲等 用包碳-2二 2’ 喃;二 , 可例、烷2-、 呋等N-酮 實酯茂 1’ 醚氫等N,烷 劑甲枵如基四, 、唑 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 9 3 9 5 3 1 A7 B7 五、發明說明(1G) ' 丙烷萘迫磺内酯,等等;及専入其中之具有包含氟之取代 基之上述有機溶劑。通常,係结合使用二種或多種上述化 合物。上述中,較佳者為含碳酸酯之混合溶劑,且更好者 為環狀碳酸酯及非環狀碳酸酯,或環狀碳酸酯與醚之混合 溶劑。 至於環狀碳酸酯及非環狀碳酸酯之混合溶劑,較佳者 為含乙烯碳酸酯,碳酸二甲酯及碳酸乙酯甲酯之混合溶劑 ,因為此種混合溶劑提供廣泛之操作溫度範圍,及極佳之 排出能力,且即使當使用石墨物質如天然石墨及人造石墨 當作陽極活化物質時*亦幾乎不會分解。 可用之固態電解質實例包含聚合物電解質如聚環氧乙 烷聚合物化合物及至少含聚有機矽氧烷分枝或聚氧伸烷基 分枝之一之聚合物化合物;硫化物電解質如Li2S-SiS2, Li2S-GeS2, Li2S-p2S5, Li2S-B2S3,等等;及包括硫化物 之無機化合物電解質,如Li2S-SiS2-Li3P〇4, Li2S-SiS2-Li2S〇4,等等。另外,亦適用者為所諝之凝膠型電解質, 其中之非水性液態電解質係以聚合物維持。 易注意依本發明之鋰二次電池之形狀並沒有特別之限 制,且可為如紙片形,錢幣形,圓柱形及長方形平行管形 諸形狀之任一種。 管例 雖然隨會詳细地敘述本發明之實例,但易注意本發明 應不受此等實例之限制。 當例1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 1〇 3 9 5 3 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂-------ί 一經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 3 9 5 3 1 38S565 A7 _^_B7_._ 五、發明說明(11) (1) 陰極活化物質之製備 將15,21g之氫氧化鋁(A1(0H)3; Kojundo化學實驗室 股份有限公司(Kojundo Chemical Laboratory Co.Ltd)3N 级試劑)分散於150g水中,且溶解110.24g之硝酸鋰( Kohnan Muki Ltd;化學级)。隨後,加入176.63g之鹼性 碳酸鎳[xNiCOs, yNi(OH)2*ZH2〇; Hihon化學產業股份有 限公司;43%碳酸鎳TM*且完全分散,及烘乾,再於具有 氧化鋁芯管之管式燫中,於7 2 0 t之氧氣流中燒成1 5小時 。此時,對鋁及鎳總合之莫耳比設定為0.13。 (2) 陰極片之製備 當作樹脂成份之具有粒徑為0.15至0.35微米且量為 3重量份之PTFE懸浮液,及當作樹脂成份之具有粒徑為0.1 微米且其量為0,5重量份之乙烯-甲基丙烯酸共聚物(熔點 :約9 0 °C )之懸浮液分散於丙二酵中。接著使粉末狀人造 石墨及乙炔黑之専電物質,及於(1)中製得之含鋁之鋰化 二氧化鎳之陰極活化物質予K分散且捏合,得到陰極組成 物糊料。 所得之糊料塗佈在厚度為20微米之當作集電器之鋁箔 二面之預定部份上,接著乾燥、滾壓,且再於260t 下熱 處理1小時。 (3) 陽極片之製備 石墨化碳缴維之活化物質及含有PVDF當作结合劑及具 有數平均分子量為50000之PEC之N -甲基-2 -吡咯烷萌溶液 係依活化物質:PVDF: PEC = 90:8:2(重量比(之比率混合在 11 „.------ ^---------^-------JI 1 S, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 385565 _B7_;_ 五、發明說明(12 ) 一起。 所得之混合物經捏合,得到陽極組成物之糊料。所得 之糊料塗佈在具有厚度為10微米之當作集電器之銅箔兩面 之預定部份上,再經乾煉且滾壓,得到陽極片。 依此製得之陰極片及陽極片及由25微米厚之聚乙烯微 孔隙膜形成之隔板,依陽極、隔板、陰極及隔板之順序積 層,因此形成積層物。積層物捲繞成滾筒狀,形成各段如 同渦形之電極組件。 前述之電極組件插於電池罐中,其中電極組件Μ包括 碳酸二甲酯及溶有濃度為1莫耳/升之LiPFe之2,2, 3, 3-四 氟丙基二氟甲基醚之50:50混合溶液之非水性電解質澆潰 。接著,亦當作具有安全通氣口之電池蓋亦在電池罐上形 成,且因此得到1 8 6 5 0大小之圓柱形電池。 使用二個因此製得之圓柱型電池,在進行額定容量之 150%充電產生過度充電狀態後,進行加熱試驗。 加熱試驗係依據對二次鋰電池之安全評估指導進行( 得自日本之電池協會;SBA-G 1101-1995)。 结果 > 電池在達205 °C 下並未顯示明顗之内壓上升, 不管是否在過度充電之嚴格狀態下。 l:h龄例1 依實例1相同之方式製得18 6 50大小之圓柱形電池*但 使甩PVDF當作陰極組成物中之结合劑。 使用二個因此製得之圓柱形電池*在執行額定容量 150%充電,產生過度充電狀態後,如實例1相同之方式進 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂-------i--^^ψ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 12 39 53 1
385S6I A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明(13 ) 行加熱試驗。 结果,電池在198¾下顯示明顯之内壓上升。 管例2 依實例1相同之方式,藉由將陰極組成物糊料塗佈在 集電器上且乾燥而製備陰極片。 配合使用陰極片,製備經滾壓但未經熱處理之樣品, 及製備分別在80,120,150及200t!下熱處理10分鐘後滾 壓之樣品。 各樣品沒有任何的剝灘,且其於處理時具有足夠之结 合性質。 各片之结合性質係依JIS Κ 5400 8.5.1評估。未經熱 處理及在80Ϊ!(低於乙烯-甲基丙烯酸共聚物之熔點(約90 t:))下熱處理之諸片係Μ 1 0點為基準評估為6點。 在120,150或200Ό(不低於乙烯-甲基丙烯酸共聚物 之熔點(約90 t:),但低於PTFE之熱裂解溫度(約50 0 Ό ))下 經熱處理之諸片係K 10點為基準評估為8點。 如上述,结合性質係藉由在低於氟樹脂之熱裂解溫度 及高於聚烯烴樹脂之熔點之溫度下進一步的改善。 l:h龄例2 除了不使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物外,依實例1相同 之方式製備陰極片。陰極組成物糊料中之分散不足,且當 組成物糊料塗佈在集電器上且乾煉時,產生陰極組成物剝 離0 使用本發明之鋰二次電池用之陰極組成物具有與集電 器極佳之结合性質,且本發明之鋰二次電池具有高的能量 密度,及抗外部加熱之改菩安全性,且工業價值非常高。 • n n I n -f— n n n n I n n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂------- 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 13 3 95 3 1
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S85565 頜 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種鋰二次電池用之陰極組成物,,包括陰極活化物質 ,導電物質及结合劑,、其中之结合劑包括氟樹脂及聚 烯烴樹脂,、且組成物中氟樹脂之量為1至10重量, 且組成物中聚烯烴樹脂之量為0.1至2重量%。 * 2. 如申請專利範圍第1項之鋰二次電池用之陰極組成物 ,,其中K該氟樹脂及該聚烯烴樹脂之總量為準,,該氟 樹脂為35至95重量%,*且該聚烯烴樹脂為65至5重量 % a 3. —種鋰二次電池之陰極^包括陰極組成物及集電器,, 其中係使用如申諝專利範圔第1或2項之該組成物當作 陰極組成物% 4. 一種製造包括陰極活化物質、,導電物質及结合劑之鋰 二次電池陰極之方法;(^其中該结合劑係由氣樹脂懸浮 液及聚烯烴樹脂懸浮液所構成> 該方法包括使结合劑 、陰搔活化物質及導電物質混合在一起產生組成物糊 料,且所得之組成物糊料塗覆在集電器上,.且乾燥., 接著颸著〇 5. —種製造包括陰極活化物質v導電物質及结合劑之鋰 二次電池陰掻之方法中該结合劑係由氣樹脂及聚 烯烴樹腊之懸浮液所櫞成)該方法包括使該结合劑、 陰極活化物質及導電物質混合在一起產生組成物糊料 ,且所得之組成物糊料塗佈在集霣器上,.且乾堍.,接 著壓著。. 6. 如申請專利範圍第上或么項之製造鋰二次霉池陰極之 ---τ---------:衣--------訂-------1線參 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 14 3953 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 .A8 385δ65 δ 六、申請專利範圍 方法,•其中該陰極係在將組成物糊料塗覆在集電器且 乾燥之後,,及壓著前,,在低於氟樹脂之熱解溫度且高 於聚烯烴樹脂熔點之溫度下熱處理。. 7. 如申請專利範圍第4或5項之製造鋰二次電池陰極之方 法,其中該懸浮液用之分散介質包括醇,。 8. 如申請專利範圍第項之製造鋰二次電池陰極之方 法,> 其中該氟樹腊懸浮液為重量平均粒徑為1微米或更 低,.且選自包含聚四氟乙烯、.四氟乙烯-六氟丙烯共聚 物、,及四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物之氟樹脂 之懸浮液、。 9. 如申請專利範圍第JL或孟項之製造鋰二次電池陰極之方 法,其中該聚烯烴樹脂係重量平均粒徑為1微米或更低 ,且選自包含乙烯-甲基丙烯酸共聚物,、乙烯-乙酸乙 烯酯共聚物、,乙烯-乙烯基酵共聚物及烯靥雛子鍵聚合 物之聚烯烴樹脂之懸浮液.。 10. —種鋰二次電池、包括包含鋰複合物氧化物當作陰極 活化物質之陰極;•包含鋰金靥、.鋰合金,、或可摻雜/ 未摻雜鋰離子之物質當作活化物質之陽極及液態或 固態電解質\其中使用如申請專利範圍第3項之該陰 極作為陰極.。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 15 39531 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
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