TWI741170B - 導電助劑、電池用電極材料、及電池用電極材料的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種導電助劑，其可抑制粉狀碳材料之凝聚，在包含於漿狀電極材料時，電極材料的塗佈面不易產生凹凸。 本發明係一種導電助劑，其係用於包含電極活性物質與導電助劑、塗佈於片狀集電體上的漿狀電池用電極材料的導電助劑，其為使粉狀碳材料分散於溶劑而成的碳糊，該碳糊具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。可使碳材料為乙炔黑。

Description

導電助劑、電池用電極材料、及電池用電極材料的製造方法
本發明係關於導電助劑、電池用電極材料、及電池用電極材料的製造方法。
用以形成電池之電極的電極材料具有作為漿狀者。例如，螺旋型鋰一次電池及疊層型鋰一次電池的正極材料等。該漿狀的電極材料，係使用直立式攪拌器(planetary mixer)等，一邊對於將粉狀電極活性物質、導電助劑、黏結劑與因應需求之增粘劑等混合的混合物施加剪斷應力，一邊進行揉合而製作。接著，一般係使用黑鉛及碳黑等的粉狀碳材料作為導電助劑。作為粉狀碳材料，亦具有奈米碳纖維(CNF)等微觀下為纖維狀的碳材料。無論如何，粉狀碳材料皆作為導電助劑使用。
第1圖顯示疊層型蓄電元件作為使用漿狀電極材料製作的電池之一例。第1(A)圖為疊層型蓄電元件1的外觀圖，第1(B)圖為概略顯示該蓄電元件1之內部構造的分解立體圖。疊層型蓄電元件1，如第1(A)圖所示，具有平板狀的外觀形狀，在由疊層薄膜形成扁平之矩形袋狀的外裝體11內密封發電元件。又，此處所示的疊層型蓄電元件1中，正極端子板23及負極端子板33從矩形外裝體11的一邊13被導出外部。
接著，一邊參照第1(B)圖一邊說明疊層型蓄電元件1的構造。此外，第1(B)圖中，對於一部分的構件及部位施加影線，是為了容易與其他構件及部位區別。如第1(B)圖所示，外裝體11，係在互相重疊的矩形的二片鋁疊層薄膜(11a、11b)中，藉由熱壓接法將圖中網紋的影線或點線的框所示的邊緣區域12熔接，以將內部密封。
由片狀的正極板20與片狀的負極板30隔著隔離膜40堆疊而成的電極體10與電解液一起被封入外裝體11內。正極板20，係在金屬箔等所構成之片狀的正極集電體21的一主面上塗布包含正極活性物質的漿狀正極材料22並使其乾燥者。正極集電體21與正極端子板23連接，正極端子板23的一端部露出於外裝體11的外側，另一端部則藉由超音波熔接等的方法與正極集電體21的一部份連接。正極材料22，係塗佈於正極集電體21中與隔離膜40對向側的面上。此外，只要疊層型蓄電元件1為鋰一次電池，即可採用二氧化錳等作為正極活性物質。
負極板30，係由在金屬板及金屬箔等所構成之片狀的負極集電體31的一主面配置包含負極活性物質之負極材料32者。負極集電體31，與正極集電體相同地，與負極端子板33連接，該負極端子板33的一端部露出於外裝體11的外側。負極材料32，可為塗佈包含負極活性物質之漿狀材料並使其乾燥者，若疊層型蓄電元件1為鋰一次電池，則亦可為金屬鋰或是鋰金屬所構成之負極活性物質。接著，正極板20與負極板30雙方的電極材料(22-32)彼此之間隔著隔離膜40而相面對。如此，一般的疊層型蓄電元件，具備在金屬箔或金屬板所構成之片狀集電體上塗佈漿狀電極材料的電極板。
此外，以下的非專利文獻1中，記載作為導電助劑而包含於漿狀電極材料中的粉狀碳材料。又，以下的非專利文獻2中記載實際市售的積層型蓄電元件、即薄型鋰一次電池的規格等。 [先前技術文獻] [非專利文獻] [非專利文獻1]
HOSOKAWA MICRON股份有限公司，「粉碎誌back number，No.55(1012)，p.58-62，『作為二次電池導電劑之碳材料設計』」， [online]，[2017年3月7日檢索]，網路＜URL：https：//www.hosokawamicron.co.jp/jp/service/micromeritics/no_55/pdf/No55_10.pdf＞ [非專利文獻2] FDK股份有限公司，「薄型鋰一次電池」，[online]，[2017年3月7日檢索]，網路＜URL：http：//www.fdk.co.jp/battery/lithium/lithium_thin.html＞
[發明所欲解決之課題]
如眾所周知，漿狀的電極材料，係在粉狀的電極活性物質與導電助劑中加入黏結劑而進行揉合者。接著，製作電極板時，係使用刮刀等將該漿狀的電極材料塗布於片狀的集電體上。
此外，常作為導電助劑使用的粉狀碳材料，具有容易凝聚而難以均勻分散於漿狀的電極材料中這樣的問題。若導電助劑凝聚，則在將電極材料塗布於集電體上以製作電極板時，因為凝聚的導電助劑的塊體(以下亦稱凝聚體)，而在電極板的表面產生凹凸。凝聚體若附著於電極板的表面則成為凸起的原因，使用刮刀塗佈電極材料時，若凝聚體被拖曳，則該拖曳的痕跡會作為凹部殘留。接著，電極板的表面若具有凹凸，則導致電池的特性劣化，或是在特性上會產生個體差異。又，可能因為凸起導致隔離膜破損。隔離膜的破損成為內部短路的原因。
於是，本發明之目的係提供一種抑制粉狀碳材料之凝聚、在包含於漿狀電極材料時不易在電極材料的塗佈面上產生凹凸的導電助劑、包含該導電助劑的電池用電極材料、及電池用電極材料的製造方法。 [解決課題之手段]
為了達成上述目的，本發明的一態樣係一種導電助劑，其係用於包含電極活性物質與導電助劑且被塗布於片狀集電體上之漿狀電池用電極材料的導電助劑，中，導電助劑係使粉狀碳材料分散於溶劑的碳糊，該碳糊具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。又，亦可為該碳材料為乙炔黑的導電助劑。
又，包含電極活性物質與導電助劑且被塗布於平板狀集電體上的漿狀電池用電極材料亦為本發明的範圍，該電池用電極材料之特徵為：該導電助劑係使粉狀碳材料分散於溶劑而成的碳糊，其具有20Pa･s以上40Pa･s以下之黏度。
接著，本發明的範圍中，亦包含漿狀電池用電極材料的製造方法，該漿狀電池用電極材料包含具有電極活性物質、導電助劑與黏結劑的混合物，而該電池用電極材料的製造方法之特徵為：使用將粉狀碳材料分散於溶劑中的碳糊作為該導電助劑，並將該電極活性物質、該導電助劑與該黏結劑在溶劑中揉合。該電池用電極材料的製造方法中，更佳係該碳糊具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。 [發明之效果]
根據本發明之導電助劑，可抑制粉狀碳材料的凝聚。接著，包含該導電助劑之漿狀電池用電極材料，在塗佈於集電體上以製作電極板時，可抑制因碳材料的凝聚所引起之塗佈面的凹凸。藉此，使用該電極板的電池，不易因為分隔板的破損而發生內部短路，且特性變得均勻。
根據本發明之電池用電極材料的製造方法，使用將粉狀碳材料分散於溶劑而成的碳糊作為導電助劑。因此，使用該導電助劑作成電池用電極材料時，容易抑制該電極材料中碳材料的凝聚狀態。此外，以下亦明確記載其他效果。
===電極材料===
以往的漿狀電極材料，係以將「在粉狀的電極活性物質與粉狀的導電助劑中添加黏結劑或增粘劑等的混合物」揉合的方式製作。另一方面，本發明的實施例的電極材料的製造方法中，首先製作包含碳材料的糊狀導電助劑(以下亦稱為碳糊)，再以該碳糊作為導電助劑，與黏結劑一起混入粉狀的電極活性物質中。因此，若預先在碳糊的狀態下控制凝聚的程度，則即使以該碳糊作為導電助劑而製作漿狀電極材料，碳材料亦不會再凝聚。接著，本發明的實施例的導電助劑，其黏度設定於適當値，可確實抑制凝聚。 ===碳糊===
首先，為了調查用以抑制碳糊中之碳材料凝聚的條件，以純水作為分散媒介，製作固體成分(wt%)不同的各種碳糊以作為樣品。具體而言，使用乙炔黑為粉狀碳材料，製作固體成分不同的各種碳糊以作為樣品。接著，針對各樣品，使用粒度計測定凝聚的有無。其中，針對各樣品，調查經混合之碳糊的固體成分(wt%)、伴隨凝聚而在粒度計中產生的各種痕跡(線狀痕、粒狀痕)的種類，與該痕跡與經確認之粒度計刻度位置的關係。此外，產生線狀痕及粒狀痕的位置，係根據JIS規格(JIS K5101)所特定。線狀痕係讀取1cm以上的線產生3條以上之處的刻度，粒狀痕則是讀取寬度3mm的帶狀區域中產生5～10個點之處的刻度。
表1顯示使用粒度計的各樣品中發生凝聚的狀態。
【表1】
Figure 107110363-A0304-0001
 如表1所示，碳糊的固體成分為20～23%的樣品6～9中未發生凝聚。又，若固體成分少則產生線狀痕，若固體成分多則產生粒狀痕。
此外，碳糊的固體成分係用以調整黏度，藉由增加固體成分可使黏度變大，但即使固體成分變少，只要添加增粘劑，亦可使黏度變大。然而，其中為了正確地特定於碳材料不易凝聚的碳糊黏度，而僅改變碳糊中的固體成分來調整黏度。
接著，實際的漿狀電極材料，係使用直立式攪拌器等，在溶劑(NMP等)中對包含電極活性物質、導電助劑及黏結劑的混合物施加剪應力而將其揉合以進行製造。並且，使用流變儀測定各樣品的黏度，使用粒度計調查未發生特定凝聚之固體成分與黏度的對應關係。
表2中顯示各樣品的靜黏度。又，第2圖顯示各樣品的動黏度。
【表2】
Figure 107110363-A0304-0002
 表2所示的黏度，係既定速度(例如，D=1(1/s))中的黏度，第2圖為顯示與各樣品相對的剪切速率D(1/s)與黏度(Pa･s)之關係的圖表。此外，第2圖中，横軸與縱軸成為對數刻度。如第2圖所示，所有樣品1～11中，剪切速率D越快，黏度越低。又，在以粒度計進行的測定中，關於未發生凝聚的樣品6～9，其與剪切速率D無關，固體成分越多、即碳糊中的水分越少，碳糊的黏度越大。再者，樣品6～9中，顯示剪切速率D與黏度關係的圖表曲線的斜率，比其他樣品(1～5、10、11)平穩。接著，樣品1～5、10、11中，越從樣品6～9之固體成分偏離，斜率越大。亦即TI値變大。
接著，根據第2圖，從各樣品中剪切速率D為0.1(1/s)與D=1(1/s)時的黏度，求得TI値(10/1)。第3圖顯示黏度與TI値之關係。第3圖中顯示以黏度為横軸、以TI値為縱軸的圖表，而將横軸作為對數刻度。此外，TI値亦為表示凝聚程度的指標，若凝聚性高則TI値變高。例如，若以慢的剪切速率D施加剪應力以將碳糊揉合，則凝聚體無法散開導致阻抗變高。亦即黏度變高。另一方面，若以快的剪切速率D進行揉合，則凝聚體流動，而呈現高流動性。亦即黏度變低。如此，TI値成為表示與剪切速率D對應之黏度變化難易程度的指標，TI値越低則表示凝聚體越容易散開而均勻地分散。
接著，從表1所示的結果得知，固體成分為20wt%～23wt%時未發生凝聚，而從第2圖所示的結果得知，與該固體成分對應之黏度的數値範圍在20Pa･s～40Pa･s左右。又，從第3圖所示的結果亦顯示，上述黏度的數値範圍中，TI値為2.5～3.5，在該數値範圍的前後TI値變大而殘存凝聚體。 ===關於塗佈===
如上所述，針對碳糊中的乙炔黑之固體成分不同的各種樣品，使用粒度計測定是否發生凝聚、隨凝聚所產生之線狀痕或粒狀痕其產生的位置，再用流變儀調查各種樣品中的動黏度，發現只要是黏度為20Pa･s～40Pa･s的碳糊，即不易發生凝聚。然而，即使以在不易發生凝聚之黏度範圍內的碳糊作為導電助劑而包含於電極材料中，在將該電極材料塗佈於集電體上製作成電極板時，若該電極板表面產生凹凸，則使用該電極板的電池，其特性亦會產生不均勻。或是可能因隔離膜破損導致發生內部短路。在此，使用刮刀將上述各樣品塗佈於不銹鋼箔的表面。接著，使用雷射顯微鏡測定塗佈面的表面粗糙度。
第4圖中顯示針對表1所示的幾個樣品，以雷射顯微鏡對於塗佈面進行測定的結果。此外，第4圖中顯示，各樣品之固體成分(wt%)、黏度(Pa･s)及以雷射顯微鏡測定之結果所求得之塗佈面的最低位置與最高位置之差值(μm)的最大高度粗糙度(以下亦稱為表面粗糙度Ry(單位為μm))。如第4圖所示，固體成分在18wt%以下、黏度在14.2Pa･s以下的樣品1、3、4中，產生被認為係因塗佈面的一部份附著有凝聚體所引起的凸部100，該凸部100的高度隨著黏度變大而降低。相對於樣品1及3，樣品4中凸部100的高度極低。
固體成分為19wt%、黏度為17.2Pa･s的樣品5，在粒度計中的測定之中，雖確認在13μm的位置發生凝聚，但塗佈面平坦。接著，表1及表2所示的結果中，未凝聚的樣品7(固體成分21wt%，黏度28Pa･s)中，塗佈面變得平坦。固體成分23wt%、在粒度計之測定中未凝聚的樣品9，黏度為42.2Pa･s，於塗佈面可確認些微的凹部110。固體成分為24wt%、黏度為103Pa･s的樣品10與固體成分為25wt%、黏度為295Pa･s的樣品11中，塗佈面產生大的凹部110。第5圖於圖表中顯示黏度與表面粗糙度Ry的關係。從第5圖明顯可確認，20Pa･s～40Pa･s的黏度範圍中，表面粗糙度Ry變小，塗佈面上無大的凹凸。
以上，表1及表2中，可確認與未發生凝聚的樣品5～9之固體成分對應的20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度，如第4圖所示，可抑制塗佈面的凹凸。因此，若將以20Pa･s以上40Pa･s以下之黏度的碳糊作為導電助劑的漿狀電極材料塗布於集電體上以製作電極板，因為可抑制成為塗佈面之凹凸主因的碳材料之凝聚，故在該電極板的表面上不易產生凹凸。
此外，作為包含黏度為20Pa･s以上40Pa･s以下的碳糊為導電助劑的漿狀電極材料的製作順序，其與藉由以往粉狀之碳材料作為導電助劑的電極材料的製作順序幾乎相同。例如，若為非專利文獻2所示的薄型鋰一次電池的正極材料，將作為正極活性物質的EMD、作為導電助劑的本發明之實施例的碳糊、即黏度為20Pa･s以上40Pa･s以下的碳糊，及聚偏二氟乙烯（PVDF）等的習知的黏結劑，以例如93wt%、3wt%及4wt%的比例混合，使用NMP將該混合物揉合，可製作漿狀的電極材料。 ===其他的實施例===
上述實施例的導電助劑，係具有20Pa･s以上40Pa･s以下之黏度的碳糊，雖藉由固體成分的比例將黏度控制於該數値範圍，但亦可以增粘劑的添加量來控制黏度。
本發明之實施例的導電助劑，不限於疊層型蓄電元件或螺旋型鋰一次電池，只要是具備將漿狀電極材料塗布於金屬箔等的片狀集電體上而成之電極板的電池，無論是一次電池、二次電池皆可使用。當然，亦可將漿狀電極材料應用於負極。
上述實施例中，雖使用特別容易凝聚的乙炔黑作為粉狀碳材料，但作為本發明之實施例的碳糊中所包含的粉狀碳材料，亦可考慮乙炔黑或科琴黑(ketjen black)等的碳黑、黑鉛、CNF等。
1‧‧‧疊層型蓄電元件10‧‧‧電極體11‧‧‧外裝體11a‧‧‧疊層薄膜11b‧‧‧疊層薄膜12‧‧‧邊緣區域13‧‧‧一邊20‧‧‧正極板21‧‧‧正極集電體22‧‧‧正極材料23‧‧‧正極端子板30‧‧‧負極板31‧‧‧負極集電體32‧‧‧負極材料33‧‧‧負極端子板40‧‧‧隔離膜100‧‧‧塗佈面的凸部110‧‧‧塗佈面的凹部
第1圖係顯示一般疊層型蓄電元件之構造的圖。 第2圖係顯示固體成分不同的各種碳糊的剪切速率D與黏度之關係的圖。 第3圖係顯示上述各種碳糊之黏度與TI値之關係的圖。 第4圖係顯示上述各種碳糊之塗佈面的表面粗糙度的圖。 第5圖係顯示上述各種碳糊的黏度與塗佈面之表面粗糙度的關係的圖。
100‧‧‧塗佈面的凸部
110‧‧‧塗佈面的凹部

Claims (5)

  1. 一種導電助劑，係用於包含電極活性物質與導電助劑且被塗布於片狀集電體上的漿狀電池用電極材料，其中：該導電助劑係使粉狀之碳材料分散於溶劑而成的碳糊，該碳糊具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電助劑，其中，該碳材料為乙炔黑。
  3. 一種電池用電極材料，係為包含電極活性物質與導電助劑且被塗佈於平板狀集電體上的漿狀電池用電極材料，其中：該導電助劑為碳糊，該導電助劑係使粉狀碳材料分散於溶劑而成，且具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。
  4. 一種電池用電極材料的製造方法，係為包含電極活性物質、導電助劑與黏結劑之混合物的漿狀電池用電極材料的製造方法，包括：使用粉狀碳材料分散於溶劑中而成的碳糊作為該導電助劑，並將該電極活性物質、該導電助劑與該黏結劑在溶劑中揉合。
  5. 如申請專利範圍第4項之電池用電極材料的製造方法，其中，該碳糊具有20Pa･s以上40Pa･s以下的黏度。
TW107110363A 2017-03-29 2018-03-26 導電助劑、電池用電極材料、及電池用電極材料的製造方法 TWI741170B (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111632509A (zh) * 2020-05-21 2020-09-08 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 一种锂离子电池正极浆料的匀浆方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101548418A (zh) * 2007-03-05 2009-09-30 东洋油墨制造股份有限公司 电池用组合物
US20150311533A1 (en) * 2012-09-14 2015-10-29 Mikuni Shikiso Kabushiki Kaisha Slurry containing dispersed acetylene black, and lithium-ion secondary battery

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3856074B2 (ja) * 1999-03-31 2006-12-13 ライオン株式会社 導電性ペースト及びその製造方法並びに二次電池用導電助剤
KR20170004025A (ko) * 2009-05-29 2017-01-10 알케마 인코포레이티드 수성 폴리비닐리덴 플루오라이드 조성물
JP5628503B2 (ja) * 2009-09-25 2014-11-19 御国色素株式会社 導電材分散液、電極ペーストおよび導電材被覆活物質
PL3348582T3 (pl) * 2015-09-09 2021-10-25 Lg Chem, Ltd. Ciecz dyspersyjna nanorurek węglowych i sposób jej wytwarzania
JP2018045820A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社 炭素導電材スラリー

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101548418A (zh) * 2007-03-05 2009-09-30 东洋油墨制造股份有限公司 电池用组合物
US20150311533A1 (en) * 2012-09-14 2015-10-29 Mikuni Shikiso Kabushiki Kaisha Slurry containing dispersed acetylene black, and lithium-ion secondary battery

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